(57)【要約】焦点を超音波撮像システムにおいて設定する方法は、対象点と対象範囲とをユーザ入力によって受信する工程を有する。該システムのシステム・コントローラは、対象点上に焦点ゾーンを設定し、対象範囲についての開口及びアポダイゼーションを調節する。対象範囲は１つの焦点ゾーンが及ぶことが可能でない場合、別の焦点ゾーンが追加される。
2006505319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波撮像システムのスキャン・ヘッドにおけるトランスデューサ・アレイの送信ビームの焦点を制御する方法であって：
該超音波撮像システムが、更に：
ビーム形成器；
信号プロセッサ；
表示装置；及び
システム・コントローラ；
を備え；
該システム・コントローラが、該スキャン・ヘッドと、該ビーム形成器と、該信号プロセッサと、該表示装置との各々に接続され；
更に、該システム・コントローラによって、対象点を有し、該対象点の上下の対象範囲を規定するユーザ入力を受信する工程；
を備え；
該対象点が、該トランスデューサ・アレイの中心からの垂直距離として規定され；
更に、該システム・コントローラによって、該ビーム形成器が可能にする焦点ゾーンのうちの少なくとも１つの開口群から該ユーザによって入力される、該入力対象点と該入力対象範囲との超音波撮像を行うのに用いる対象の該トランスデューサ・アレイの該送信ビームについての焦点ゾーンを選択する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、更に：
該トランスデューサ・アレイのアポダイゼーションを調節して、所望の焦点視野を該選択焦点ゾーン毎に達成する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、該ユーザ入力を受信する工程が：
対象点と対象範囲とを表す距離値を受信する工程；
を有し；
更に、該対象範囲の中心を該対象点におく工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、該ユーザ入力を受信する工程が、更に：
対象範囲の上端と対象範囲の下端とを受信する工程；
を備え；
該上端と該下端との各々が該トランスデューサ・アレイの中心からの垂直距離を備えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
最小画質パラメータを受信する工程；
を備え；
更に、該システム・コントローラによって、該選択焦点ゾーンの各々の該画質が該最小画質パラメータを超えているか否かを判定する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
フレーム速度パラメータを受信する工程；
を備え；
更に、該システム・コントローラによって、該フレーム速度パラメータが該選択焦点ゾーンによって満たされるか否かを判定する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
フレーム速度パラメータを受信する工程；
を有し；
更に、該システム・コントローラによって、該フレーム速度パラメータが該選択焦点ゾーンによって満たされるか否かを判定する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、該システム・コントローラによって判定される工程が、更に：
該対象範囲における該選択焦点ゾーンの位置を該対象点の場所に基づいて判定する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、該ビーム形成器が、更に：
該スキャン・ヘッド及び該トランスデューサ・アレイに対する、複数の、焦点ゾーンの開口群を有し；
該焦点ゾーンを選択する工程が：
該焦点ゾーンの該開口群のうちの１つを選択する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
所望の画質についてのユーザ選好を受信する工程；
を備え；
更に、該対象点と該対象範囲とともに用いる該開口群のうちの１つを該所望の画質に基づいて選択する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
所望のフレーム速度についてのユーザ選好を受信する工程；
を備え；
更に、該対象点と該対象範囲とともに用いる該開口群のうちの１つを該所望の画質と該所望のフレーム速度とに基づいて選択する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、該受信する工程が、更に：
所望のフレーム速度についてのユーザ選好を受信する工程；
を備え；
更に、該対象点と該対象範囲とともに用いる該開口群のうちの１つを該所望のフレーム速度とに基づいて選択する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法であって、更に：
該システム・コントローラによって、送信走査線密度と、受信走査線密度と、ＲＦ補間と、パルス繰り返し周波数と、合成開口とのうちの少なくとも１つを、該所望のフレーム速度と該所望の画質とのうちの少なくとも１つに応じて設定する工程；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法であって、更に：
該システム・コントローラによって、デフォールトのＨＤズーム・ボックスとカラー・ボックスとのうちの一方のサイズと位置とを該対象範囲と該対象点とに応じて設定する工程：
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
超音波撮像システムであって：
超音波撮像用の送信ビームを生成する、スキャン・ヘッドとトランスデューサ・アレイとを有する撮像装置；
入力装置；
表示装置；
少なくとも１つの、焦点ゾーンの開口群を有するビーム形成器；
信号プロセッサ；及び
ユーザによるデータを、該入力装置を通じて受信するシステム・コントローラ；
を備え；
該データは対象点を有し、該対象点の上下の対象範囲を規定し；
該対象点が、該トランスデューサ・アレイの中心からの垂直距離として規定され；
該システム・コントローラが、該撮像装置と、該表示装置と、該信号プロセッサと、該ビーム形成器との各々に接続され；
更に、該システム・コントローラが、該ユーザ規定の、対象点及び対象範囲の超音波撮像に用いる対象の該トランスデューサ・アレイの該送信ビームについての焦点ゾーンを、該ビーム生成器における該少なくとも１つの、焦点ゾーンの開口群から選択する手段；
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラ及びビーム形成器が更に：
該トランスデューサ・アレイのアポダイゼーションを調節する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１５記載のシステムであって：
該システム・コントローラが、ユーザが規定する、対象点と、該対象点を中心とする対象範囲とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７記載のシステムであって、該システム・コントローラが：
対象制御範囲と焦点制御点との間を切り替える制御スイッチ；及び
該ユーザによって、該対象制御範囲と該対象制御点とのうちから該選択される１つについての所望の値を入力する入力手段；
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラが：  
該対象点、対象範囲の上端、及び対象範囲の下端を受信する手段；
を有し；
該対象点、対象範囲の上端、及び対象範囲の下端のうちの各々が該トランスデューサ・アレイからの垂直距離によって規定されることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：  
最小画質パラメータを受信する手段；及び
該選択焦点ゾーンの各々の画質が該最小画質パラメータを超えているか否かを判定する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項２０記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：  
フレーム速度パラメータを受信する手段；及び
該フレーム速度パラメータが該選択焦点ゾーンによって満たされているか否かを判定する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：
フレーム速度パラメータを受信する手段；
を備え；
該システム・コントローラが更に：
該フレーム速度パラメータが該選択焦点ゾーンによって満たされているか否かを判定する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：
該対象範囲において該選択焦点ゾーンを、該対象点の場所に基づいて位置決めする手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項１５記載のシステムであって、該焦点ゾーンを判定する手段が：
利用可能な、焦点ゾーンの開口群毎に視野深度を設定する手段；
該焦点ゾーンの開口群毎の該ユーザ入力データによって規定される該対象範囲に及ぶうえで必要な焦点ゾーンの数を判定する手段；及び
該開口群のうちの１つから該必要な焦点ゾーンを選択する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項２４記載のシステムであって、該コントローラによって受信される該ユーザ入力データが、更に：
所望の画質についてのユーザ選好；
を備え；
該システム・コントローラが更に：
該対象点と該対象範囲とともに用いる、利用可能な開口群のうちの１つを、該所望の画質に基づいて選択する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２５記載のシステムであって、該システム・コントローラによって受信される該
該ユーザ入力データが、更に：
所望のフレーム速度についてのユーザ選好；
を備え；
該システム・コントローラが更に：
該対象点と該対象範囲とともに用いる、利用可能な開口群のうちの１つを、該所望の画質と該所望のフレーム速度とに基づいて選択する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２７】
請求項２４記載のシステムであって、該コントローラによって、該受信中に受信される該ユーザ入力データが、更に：
所望のフレーム速度についてのユーザ選好；
を備え；
システム・コントローラが更に：
該対象点と該対象範囲とともに用いる、利用可能な開口群のうちの１つを、該所望のフレーム速度に基づいて選択する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：
送信走査線密度と、受信走査線密度と、ＲＦ補間と、パルス繰り返し周波数と、合成開口とのうちの少なくとも１つを、該所望のフレーム速度と該所望の画質とのうちの少なくとも１つに応じて設定する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２９】
請求項１５記載のシステムであって、該システム・コントローラが、更に：
デフォールトのＨＤズーム・ボックスとカラー・ボックスとのうちの一方のサイズと位置とを、該対象範囲と該対象点とに応じて設定することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波トランスデューサ・アレイの送信開口と送信アポダイゼーションとを自動設定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波撮像システムは、可聴範囲よりも大きい周波数を有する音波を用い、１５乃至２０ｋＨｚを超える周波数を有する音波を通常、有する。このシステムは、ＳＯＮＡＲ（ソナー）及びレーダにおいて用いられるパルス・エコー原理で動作する。一般に、超音波パルスは標的に向けて送信され、送信パルスのエコーが標的からはね返ってくる。受信エコーは標的の画像を判定するのに用いられる。
【０００３】
超音波トランスデューサが動作するモードはいくつかある。基本モードは、Ａモード、Ｂモード、Ｍモード及び２Ｄモードである。Ａモードは、信号が、戻り音エネルギの振幅によって変わってくるスパイクとして表示される。Ｂモードは、輝度が、戻り音エネルギの振幅によって変わってくる種々の点として信号が表される輝度モードである。Ｍモードは、Ｂモードが適用され、ストリップ・チャート・レコーダなどのレコーダが、構造を深度と時間との関数として視覚化させることを可能にする。２Ｄモードは、Ｂモードが、構造が深度と幅との関数として見られるようにビームを掃引させることによって空間的に適用される。
【０００４】
超音波撮像システムは、種々の上記撮像モダリティを用いて患者の内部臓器、組織及び血管を観察するのに用いる場合がある。例えば、Ｂモード走査を用いて組織を、領域の輝度が該組織の相当する領域からの戻り超音波の強度の関数であるグレイ・スケールにおいて描写することによって撮像する場合がある。更に、ドップラ走査を用いて、動脈又は静脈を流れる血液などの可動音響反射板の速度を表す場合がある。
【０００５】
診断超音波撮像システム１０を図１に表す。超音波撮像システム１０は、対象の、組織、臓器、又は血管を有する標的領域と接触させて配置されるトランスデューサ面を有するスキャン・ヘッド２０を有する。超音波パルスの画像は、所定の深度で焦点を当て得る。適切な焦点の種類として２つの別々のもの、すなわち受信焦点と送信焦点とが存在する。以下に説明するように、スキャン・ヘッド２０は、その各々が送信信号を超音波ビームの成分に変換し、反射超音波を当該受信信号に変換する、そのトランスデューサ・エレメント・アレイ２４を有する。これらの信号は、スキャン・ヘッド２０と撮像装置３０との間でケーブル２６によって結合される。カート３４上に搭載されている撮像装置を表す。撮像システムは、ユーザがシステム１０とインタフェースすることを可能にする制御パネル３８も有する。観察画面４４を有する表示モニタ４０が撮像装置３０の上面上に配置される。
【０００６】
動作中、スキャン・ヘッド２０におけるトランスデューサ・エレメント２４は図２に表す超音波エネルギのビーム５０を併せて送信する。通常１乃至２０ＭＨｚの周波数の各々の電気信号がトランスデューサ・エレメント２４の全部又は一部に印加される。電気信号が印加されるトランスデューサ・エレメント２４の数は送信開口のサイズを決定する。開口のサイズは以下のように、撮像視野のサイズと分解能とに影響を及ぼす。実際に、トランスデューサ・エレメント２４に印加される電気信号の位相は、ビーム５０が焦点位置５２に焦点が当てられるように調節される。トランスデューサ面の下の焦点位置５２の深度はトランスデューサ・エレメント２４に印加される電気信号の位相における差異の大きさによって制御される。焦点位置５２の有効長に相当する焦点長（又は視野の深度）は、送信開口のサイズ及び利得、すなわち、ビーム５０を形成するのに用いるトランスデューサ・エレメント２４の数によって判定される。焦点位置５２は理想的には、最も関心がある特徴がある場所に、その特徴が最も達成可能な焦点にあることになるように位置決めすべきである。焦点位置５２は、人間の組織とともに用いる場合に実際に一般的なものよりもかなり「シャープな」ものとして図２に表す。個々のトランスデューサ・エレメント２４からの超音波は回折されるので、焦点位置５２の有効長は、ビームが一点に収束する場所というよりも、実際には、ビームの狭線化領域となる。複数の焦点位置又は焦点ゾーンを単一の線に沿って送信して、このビーム狭線化領域を拡張することも通例である。
【０００７】
上記のように、トランスデューサ・エレメントは超音波反射を受信し、相当する電気信号を生成するのにも用いられる。図３に表すように、受信信号の位相及び利得は更に、トランスデューサ・エレメント２４から結合される信号間の位相差に相当する焦点位置５８に焦点を当てる受信ビーム５６を事実上生成するよう調節される。（図３を明確に示すよう、２つのトランスデューサ・エレメント２４のみについてのビーム成分を表すが、ビーム成分はアクティブ状態にある全てのトランスデューサ・エレメントについて存在することになることとする。）。受信ビームは更に、「操作される」、すなわち、トランスデューサ面に垂直な軸から、トランスデューサ・エレメント２４から結合される信号間の位相差を調節することによって埋め合わせが行われる。実際に、これらの信号間の位相差は、各超音波送信からの時間遅延の関数として調節されるので、焦点位置５８は、比較的に深い位置６０から、超音波が反射される比較的浅い位置６２まで深度が動的に変化する。以下のように、本開示発明は、受信ビーム５６についての焦点位置５８の場所よりも送信ビーム５０についての焦点位置５２の場所に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は対象範囲を規定するユーザ入力に応じて超音波トランスデューサ・アレイの焦点ゾーンを、焦点ゾーン及び送信アポダイゼーション毎に深度範囲を自動的に判定することによって適応的に制御する装置及び方法を備える。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、超音波システムは、ユーザがトランスデューサ・アレイの焦点ゾーンを、対象点及び対象範囲を入力することによって制御することを可能にする。第１実施例では、システムは、対象点についての第１入力パラメータ、対象範囲の上端についての第２入力パラメータ及び対象範囲の下端についての第３入力パラメータを有する。第２実施例は、対象点が常に、対象範囲の中心にあり、対象制御の範囲及び対象制御の点を有するものとする。第２実施例では、対象制御の範囲が合計範囲（すなわち、範囲の上端と下端との間の距離）を規定する。該システムは、これらの制御パラメータを受信し、ビーム形成器が必要とする実際の焦点ゾーンを判定して、所望の制御を達成する。例えば、対象範囲に応じて実際の焦点ゾーンを選定するよう、アルゴリズムを用い得る。実際に選択される焦点ゾーンは任意的には、ユーザに向けて表し得る。更に、ユーザは選定焦点ゾーンの改変も行い得る。
【００１０】
更に詳細な実施例では、所望の画質及び／又はフレーム速度などの別のユーザ選好を用いて、対象範囲を充填するのに用いる対象のゾーン数（すなわち、ゾーン間隔）及び（単一ゾーンについての視野の深度を判定する）送信開口のサイズを用い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の別の目的及び特徴は、添付図面とともに検討される以下の詳細説明から明らかとなるものである。しかし、添付図面は、単に例示目的で企図されており、本特許請求の範囲を参照するものとする、本発明の限界を規定するものとして企図されているものでない。更に、添付図面は、必ずしも一定の縮小比で表しているものでなく、別途示さない限り、単に、本明細書及び特許請求の範囲記載の構造及び手順を概念的に示すよう企図されていることとする。
【００１２】
添付図面では、同じ参照文字はいくつかの図を通して同様な構成要素を表す。
【実施例】
【００１３】
本発明による超音波撮像システム１０の一実施例を図１に表す。システム１０は、主に、その撮像装置３０が異なるという点で従来技術と異なる。本発明による撮像装置３０において用いる構成部分は図４を参照しながら説明する。
【００１４】
本発明の撮像装置３０は、スキャン・ヘッド２０にケーブル２６によって結合されるビーム形成器２０４を有する取得サブシステム２００を有する。スキャン・ヘッド２０のトランスデューサ・エレメント２４からの電気信号がビーム形成器２０４に印加され、該ビーム形成器は、各取得走査線のエコーに相当する該信号を処理する。前述のように、ビーム形成器２０４は、スキャン・ヘッド２０におけるトランスデューサ・エレメント２６に電気信号を印加して、スキャン・ヘッドに超音波エネルギのビームを送信させる。ビーム形成器２０４は、スキャン・ヘッド２０のトランスデューサ・エレメント２４に印加される該信号の各々の遅延を制御して、送信ビームを特定の深度で焦点を合わせる。焦点位置の場所は、システム・コントローラ２２８から制御ライン２１０によって印加される制御データによって制御される。
【００１５】
ビーム形成器２０４からの受信信号は、通常のプロセッサ２２４及び通常のスキャン・コンバータ２２６を有する信号及び画像処理サブシステム２２０に印加される。信号プロセッサは該信号をビーム形成器から受信して画像に相当する画像データを生成する。システム・コントローラ２２８は、ビーム形成器２０４に適切な制御データを制御ライン２１０上で印加して焦点位置の場所を制御し得る。システム・コントローラ２２８は更に、送信開口と受信開口とのサイズを制御するデータなどの別のデータをビーム形成器２０４に結合させる場合もある。信号プロセッサからの画像データはその場合、スキャン・コンバータ２２６に印加され、該スキャン・コンバータ２２６は画像データを所望の画像フォーマットの各々の超音波画像フレーム・データに配置させる。
【００１６】
信号及び画像処理サブシステム２２０からの画像フレーム・データは更に、ビデオ・プロセッサ２３２及び表示モニタ４０を有する表示サブシステム２３０に転送される。ビデオ・プロセッサ２３２は、スキャン・コンバータ２２６からの画像フレーム・データを、表示モニタ４０によって用いる、ＮＴＳＣ（全米テレビジョン方式委員会）ビデオ信号又はＳＶＧＡ（スーパー・ビデオ・グラフィック・アダプタ）ビデオ信号などの適切なビデオ信号に変換する。
【００１７】
図５を参照すれば、撮像装置１０６において焦点を合わせる動作を制御する方法は、システム１００のユーザが、工程５００で、所望の対象点及び対象範囲を、制御パネル３８を用いて入力する時点から始まる。対象点は、トランスデューサ・アレイの中心に垂直の方向での距離によって規定し得る。対象範囲は、トランスデューサ・アレイの中心に垂直な線に沿って対象視野の深度に及ぶ長さすなわち距離として規定し得る。対象点及び対象範囲の入力は多くの方法で実現し得る。ユーザは、例えば、対象点に対する１つの値を入力してよく、対象範囲の上端に対する別の値を入力してよく、対象範囲の下端に対する第３の値を入力してよい。あるいは、ユーザは、対象点が対象範囲の中心にあるものとシステム・コントローラ２２８がみなすように対象点及び対象範囲を入力し得る。特定の実施例では、制御パネルはスイッチを有し得るものであり、該スイッチを押してフォーカス位置制御とフォーカス範囲制御との間を切り替える。当該制御部を回すことによって、これらの２つのパラメータのうち選択される１つの値を調節する。
【００１８】
データを受信した後、システム・コントローラ２２８は、用いる、実際の送信焦点ゾーンの最適群を判定する。この判定を行うよう、システム・コントローラ２２８はまず、工程５２０で、視野深度をトランスデューサの開口群の利用可能な焦点ゾーン各々に割り当てる。各開口群は、サポートされる走査線の数、送信アポダイゼーション、及び焦点深度の開口サイズに対する比などの特定の特性を共有する焦点ゾーン群である。トランスデューサの種々の利用可能な開口群は、ビーム形成器２０４において規定される。種々の利用可能な開口群は、メモリに保存される特定の開口群として規定し得る及び／又は特定の用途で開口群をその場で形成するのに用いる記述として規定し得る。システム・コントローラ２２８はその場合、工程５３０で、ユーザ選択焦点範囲に及ぶうえで必要な連続焦点ゾーンの数を、焦点ゾーンの視野深度をスタックし、ユーザ選択焦点範囲と比較することによって、判定する。２つ以上の開口群が利用可能である場合、工程５２０及び５３０は複数の送信開口群の各々について行われる。
【００１９】
システム・コントローラ２２８は更に、工程５４０（送信開口のデザインの選択については以下に更に詳細に説明する。）で、例えば、画質（より大きな開口及びより多くの送信ゾーン）及び／又はフレーム速度（より小さな開口及びより少ない送信ゾーン）の考慮点に基づいて送信開口のデザインを選択する。デフォールトの設定として、システム・コントローラ２２８は入手可能な最高の画質を選択する。
【００２０】
システム・コントローラ２２８は更に、工程５５０で、選択焦点ゾーンの視野深度についてアポダーゼーションが適切な否かを判定し、工程５５５で、必要な場合に、アポダイゼーションを調節する。アポダイゼーションは、トランスデューサ・アレイ２４の別々のエレメントに対する駆動信号の重み付けのことである。特に、アポダイゼーションは、超音波送信信号の振幅がトランスデューサ・アレイの中心から側部まで劣化するように、駆動信号を重み付けすることである。振幅におけるこのような変動を図７ａに示す。アポダイゼーションは、ビーム方向に沿ったものでない標的によって生成される音響雑音を削減する。しかし、アポダイゼーションは更に、横方向の分解能、すなわち、横方向に近接する標的を識別する能力を低減する。アポダーゼーションは更に、焦点の視野深度を変動させる。焦点の視野深度の変動の度合いは、当該システムの特定の要件に合うよう調節し得る。深度が短い焦点領域は、図７ｃに表すように、弱いアポダイゼーションでシャープに焦点を合わせることが可能である一方、深度が長い焦点領域は、図７ｂに表すような強いアポダイゼーションによって、大きな深度に及んで緩く焦点が合わされる。
【００２１】
ユーザは選好する画質及び／又はフレーム速度などの別のデータを制御パネルに入力し得る。この任意的な要件によれば、システム・コントローラ２２８は、工程５３０で送信開口のデザインを選択する際に画質パラメータとフレーム速度パラメータとを考慮することを必要とする。画質は、横方向の分解能の関数であり、該横方向の分解能の関数自体は、ビーム幅によって判定され、ビームが狭いほど、横方向の分解能はよくなる。横方向のビーム幅は：
横方向のビーム幅＝（深度−波長）／開口サイズ
の式によって規定され、深度はアレイから焦点ゾーンまでの距離であり、波長は、超音波信号の波長であり、開口サイズはトランスデューサ・アレイの開口の幅である。上記式によれば、開口を増大させることによって、ビーム幅を削減し、よって画質を向上させることになる。しかし、開口サイズを変えることは、焦点ゾーンの視野深度にも影響を及ぼす、すなわち、開口が大きいほど、焦点ゾーンの視野深度は小さくなる。
【００２２】
フレーム速度は、対象範囲又はある別の所定基準フレームにおける画像を取得するのに必要な時間に関する。各焦点ゾーンは、別個の、超音波の送信ビーム及び受信ビームを必要とする。よって、焦点ゾーン数が増加するにつれ、画像フレーム毎に必要であるデータ量が増加するので、画像のフレーム速度は低くなる。
【００２３】
以下の例示では、２つの開口群がトランスデューサに対して利用可能なものとして存在する。開口群１は、８つの焦点ゾーンを有し、各焦点ゾーンは１０ｍｍの視野深度を有し、全体視野深度は８０ｍｍとなる。開口群２は、１６の焦点ゾーンを有し、各焦点ゾーンは５ｍｍの視野深度を有し、全体視野深度は同じ８０ｍｍに及ぶ。更に、この例における対象範囲は２５ｍｍである。あるいは、開口群１は３つの焦点ゾーンを必要とし、開口群２は対象範囲に及ぶようにするには５つの焦点ゾーンを必要とする。焦点ゾーンのどの開口群を用いるかを判定するアルゴリズムはまず、最高の画質を有する開口群、すなわち開口群２を選択する。フレーム速度が関係ない場合には、アルゴリズムは開口群２を自動的に選択することになり、アルゴリズムは完了する。しかし、ユーザが所望のフレーム速度値又は、高フレーム速度についての選好を（例えば、高画質、高フレーム速度、若しくはその折衷についての選好を設定する別個のユーザ制御を通じて）入力した場合又はシステムがフレーム速度の制限を有する場合、アルゴリズムは、対象範囲に及ぶうえで必要な群２の５つの焦点ゾーンがフレーム速度の制限を満たすか否かを判定する。否定の場合、３つの焦点ゾーンのみを必要とする開口群１が用いられる。
【００２４】
フレーム速度パラメータ及び画質パラメータについてのユーザ規定値を用いる代わりに、焦点を合わせる手順はデフォールト値を用い得る。更に、両方のパラメータを確かめる代わりに、焦点を合わせる手順はフレーム速度パラメータ又は画質パラメータのみを用い得る。
【００２５】
図６は、工程５５５によって行い得る別の任意的工程を表す。フレーム速度パラメータ及び画質パラメータを、工程８１０で、送信走査線密度、受信走査線密度、ＲＦ補間、パルス繰り返し周波数、合成開口などの、画質及び時間的分解能（フレーム速度）に影響を及ぼす別のパラメータを判定するのに用い得る。
【００２６】
更に、工程８３０で、デフォールトのＨＤズーム・ボックスの位置並びにサイズ及びデフォールトのカラー・ボックスの位置並びにサイズなどの、別のパラメータを設定するよう、ユーザ選択の対象点及び対象範囲を更に用い得る。
【００２７】
よって、本発明の基本的な、新規性を有する特徴を表し、説明し、指摘したが、図示する装置の、形式並びに詳細、及び動作における種々の省略と置換と変更とを、当業者によって本発明の趣旨から逸脱することなく行い得る。例えば、実質的に同様な機能を実質的に同様な方法で行って同様な結果を達成する構成要素及び／又は工程の組み合わせは全て、本発明の範囲内に収まるということが明示的に意図されている。更に、構造並びに／若しくは構成要素及び／又は工程で、本発明の何れかの開示形態又は開示実施例に関して表す／説明するものは、設計の選択の一般的事項として、何れかの別の、開示、説明若しくは示唆された形態又は実施例を組み入れ得る。したがって、本特許請求の範囲記載の範囲によって示すようにのみ限定されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】診断超音波撮像システムの等角図である。
【図２】送信ビームを表す図１のシステムの超音波スキャン・ヘッドの概略図である。
【図３】受信ビームを表す図１のシステムの超音波スキャン・ヘッドの概略図である。
【図４】図１のシステムとともに用い得る、本発明による撮像装置の実施例の構成図である。
【図５】図４の撮像装置とともに用い得る焦点制御の工程を表す流れ図である。
【図６】追加パラメータを設定する任意の工程を表す部分的な流れ図である。
【図７ａ】本発明のトランスデューサ・アレイに対するアポダイゼーションを示す図である。
【図７ｂ】本発明のトランスデューサ・アレイに対するアポダイゼーションを示す別の図である。
【図７ｃ】本発明のトランスデューサ・アレイに対するアポダイゼーションを示す更に別の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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