特許 7471325 超音波造影イメージング用の時間的にバランスのとれたマルチモードマスタイメージングシーケンス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-11

(45)【発行日】2024-04-19

(54)【発明の名称】超音波造影イメージング用の時間的にバランスのとれたマルチモードマスタイメージングシーケンス

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/06 20060101AFI20240412BHJP

【ＦＩ】

A61B8/06

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021572862

(86)(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-18

(86)【国際出願番号】 EP2020065504

(87)【国際公開番号】W WO2020249464

(87)【国際公開日】2020-12-17

【審査請求日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】62/859,936

(32)【優先日】2019-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ５２， ５６５６ ＡＧ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】110001690

【氏名又は名称】弁理士法人Ｍ＆Ｓパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】ロウパス タナシス

(72)【発明者】

【氏名】シーラン ポール

(72)【発明者】

【氏名】トレンブレイ‐ダルヴォー シャルル

(72)【発明者】

【氏名】パワーズ ジェフリー アール

【審査官】下村 一石

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１８０７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５２１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１９１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１２４８９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】TREMBLAY-DARVEAU, Charles et al.，The Role of Microbubble Echo Phase Lag in Multipulse Contrast-Enhanced Ultrasound Imaging，IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control，IEEE，2018年05月29日，Vol.65, No.8，pp.1389-1401

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００－８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

血流及び／又は血液灌流から非灌流組織を区別するための超音波方法であって、
複数の超音波トランスデューサ素子を介して患者に超音波信号のシーケンスを伝送するステップと、
前記超音波信号のシーケンスに対応するエコー信号（Ｅ１（ｏ）、Ｅ２、Ｅ３（ｅ）、Ｅ４、Ｅ５（ｏ））のシーケンスを受信するステップと、
前記エコー信号の第１の選択されたセット（Ｅ１（ｏ）、－Ｅ２、Ｅ３（ｅ））を組み合わせて、振幅変調信号を生成するステップであって、前記第１の選択されたセットは、第１の相補を形成する第１のサブセット（Ｅ１（ｏ）、Ｅ３（ｅ））と、第２の相補を形成する第２のサブセット（－Ｅ２）とを含み、前記エコー信号の前記第１の選択されたセットを組み合わせることは、前記第１の選択されたセットの前記第１の相補と前記第２の相補とを組み合わせることを含む、ステップと、
前記エコー信号の第２の選択されたセット（Ｅ３（ｅ）、Ｅ４、Ｅ５（ｏ））を組み合わせて、振幅変調パルス反転信号を生成するステップであって、前記第２の選択されたセットは、第１の相補を形成する第１のサブセット（Ｅ３（ｅ）、Ｅ５（ｏ））と、第２の相補を形成する第２のサブセット（Ｅ４）とを含み、前記エコー信号の前記第２の選択されたセットを組み合わせることは、前記第２の選択されたセットの前記第１の相補と前記第２の相補とを組み合わせることを含む、ステップと、
前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号のうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも１つの画像を作成するステップと、
前記少なくとも１つの画像を表示するステップと、
を含み、
前記エコー信号の前記第１の選択されたセット及び前記エコー信号の前記第２の選択されたセットの各々が、時間的にバランスがとれており、時間的にバランスがとれているとは、前記エコー信号の前記第１の選択されたセット及び前記エコー信号の前記第２の選択されたセットの各々について、前記エコー信号の選択されたセットの順序が、前記第１の相補のエコー信号が前記第２の相補を形成するエコー信号の両側で発生するようにされていることを意味し、
前記エコー信号の各々が、前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号を生成するための各組み合わせにおいて、均等に重み付けされている、
方法。

【請求項2】

前記超音波信号のシーケンスが、１番目の信号、２番目の信号、３番目の信号、４番目の信号、及び５番目の信号のシーケンスを含み、
前記１番目の信号及び前記５番目の信号が、第１の位相における前記複数の超音波トランスデューサ素子のうちの第１の半分による伝送に対応し、
前記２番目の信号が、前記第１の位相における前記複数のトランスデューサ素子による伝送に対応し、
前記３番目の信号が、前記第１の位相における前記複数の超音波トランスデューサ素子のうちの第２の半分による伝送に対応し、
前記第２の半分が、前記第１の半分の相補であり、
前記４番目の信号が、第２の位相における前記複数のトランスデューサ素子による伝送に対応し、
前記第２の位相が、前記第１の位相の相補である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１番目の信号が、前記エコー信号Ｅ１（ｏ）に対応し、
前記２番目の信号が、前記エコー信号Ｅ２に対応し、
前記３番目の信号が、前記エコー信号Ｅ３（ｅ）に対応する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記振幅変調パルス反転信号が、前記３番目の信号、前記４番目の信号、及び前記５番目の信号の合計を含む、請求項２又は３に記載の方法。

【請求項5】

前記２番目の信号と前記４番目の信号とを合計してパルス反転信号を提供するステップを含み、
前記少なくとも１つの画像が、前記パルス反転信号にも基づいている、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

パルス反転信号が、時間的にバランスがとれている、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つの画像が、前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号のうちの少なくとも１つのスペクトル応答にさらに基づいている、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの画像が、前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号のうちの少なくとも１つの信号対雑音比にさらに基づいている、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１つの画像を作成するステップが、少なくとも２つの画像を作成するステップを含み、
前記方法が、前記少なくとも２つの画像を同時に表示するステップを含み、並びに／又は、
前記少なくとも１つの画像が、前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号の両方に基づいている組み合わせ画像を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記エコー信号の前記第１の選択されたセット及び前記エコー信号の前記第２の選択されたセットの各々について、
前記第１の相補を形成する前記エコー信号の前記第１のサブセットが、前記第１の相補を形成する前記エコー信号の発生の平均時間である第１の時間的中心を有し、
前記第２の相補を形成する前記エコー信号の前記第２のサブセットが、前記第２の相補を形成する前記エコー信号の発生の平均時間である第２の時間的中心を有し、
前記第１の時間的中心が前記第２の時間的中心に等しい、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記患者の血管に造影マイクロバブルを注入するステップをさらに含み、
前記少なくとも１つの画像は、前記患者を通る前記造影マイクロバブルのフローを表示する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

超音波パルスのシーケンスを伝送し、前記超音波パルスのシーケンスに応えてエコー信号のシーケンスを受信する複数のトランスデューサ素子と、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法により、前記超音波パルスのシーケンスを生成し、前記エコー信号のシーケンスを処理する、処理回路と、
を含む、超音波システム。

【請求項13】

プログラムを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラムは、処理システムによって実行されると、前記処理システムに、
複数の超音波トランスデューサ素子を介して患者に超音波信号のシーケンスを伝送させ、
前記超音波信号のシーケンスに対応するエコー信号のシーケンスを受信させ、
前記エコー信号の第１の選択されたセット（Ｅ１（ｏ）、－Ｅ２、Ｅ３（ｅ））を組み合わせて、振幅変調信号を生成させ、前記第１の選択されたセットは、第１の相補を形成する第１のサブセット（Ｅ１（ｏ）、Ｅ３（ｅ））と、第２の相補を形成する第２のサブセット（－Ｅ２）とを含み、前記エコー信号の前記第１の選択されたセットを組み合わせることは、前記第１の選択されたセットの前記第１の相補と前記第２の相補とを組み合わせることを含み、
前記エコー信号の第２の選択されたセット（Ｅ３（ｅ）、Ｅ４、Ｅ５（ｏ））を組み合わせて、振幅変調パルス反転信号を生成させ、前記第２の選択されたセットは、第１の相補を形成する第１のサブセット（Ｅ３（ｅ）、Ｅ５（ｏ））と、第２の相補を形成する第２のサブセット（Ｅ４）とを含み、前記エコー信号の前記第２の選択されたセットを組み合わせることは、前記第２の選択されたセットの前記第１の相補と前記第２の相補とを組み合わせることを含み、
前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号のうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも１つの画像を作成させ、
前記少なくとも１つの画像を表示させ、
前記エコー信号の前記第１の選択されたセット及び前記エコー信号の前記第２の選択されたセットの各々が、時間的にバランスがとれており、時間的にバランスがとれているとは、前記エコー信号の前記第１の選択されたセット及び前記エコー信号の前記第２の選択されたセットの各々について、前記エコー信号の選択されたセットの順序が、前記第１の相補のエコー信号が前記第２の相補を形成するエコー信号の両側で発生するようにされていることを意味し、
前記エコー信号の各々が、前記振幅変調信号及び前記振幅変調パルス反転信号を生成するための各組み合わせにおいて、均等に重み付けされている、非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項14】

前記超音波信号のシーケンスが、１番目の信号、２番目の信号、３番目の信号、４番目の信号、及び５番目の信号のシーケンスを含み、
前記１番目の信号及び前記５番目の信号が、第１の位相における前記複数の超音波トランスデューサ素子のうちの第１の半分による伝送に対応し、
前記２番目の信号が、前記第１の位相における前記複数のトランスデューサ素子による伝送に対応し、
前記３番目の信号が、前記第１の位相における前記複数の超音波トランスデューサ素子のうちの第２の半分による伝送に対応し、前記第２の半分が、前記第１の半分の相補であり、
前記４番目の信号が、第２の位相における前記複数のトランスデューサ素子による伝送に対応し、前記第２の位相が、前記第１の位相の相補である、請求項１３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、造影超音波（ＣＥＵＳ）イメージングの分野に関し、特に複数のＣＥＵＳパルススキームの利点を組み合わせる高度パルスシーケンスを用いる方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

超音波画像は、さまざまな振幅及び周波数で超音波パルスを伝送し、各伝送パルスに対応するエコーを受信し、エコーを処理して画像を作成することによって作成される。多くの場合、超音波造影剤が被検者の血管に注入されて、血管及び灌流組織を流れる血液の視認が高められる。通常、超音波造影剤には、血液から発せられる信号の強さを大幅に増大させるマイクロバブルが含まれているため、血液が灌流しない組織から受信した信号と比較して、これらの信号を優先的に高める。

【0003】

しかしながら、強い音圧を提供する超音波信号は、血管内のマイクロバブルを破壊する可能性がある。したがって、超音波信号の振幅は、マイクロバブル破壊を最小限に抑えるために、所定の制限未満のままであるように制御される。それに応じて、マイクロバブルエコーの振幅はかなり小さい。その結果、これらの低振幅マイクロバブルエコーは、周囲組織からのより大きなエコーによって不明瞭になることが多い。

【0004】

超音波画像で血管内の血流だけでなく組織灌流を表示できるようにすることで得られる利益の認識のもとに、エコーの特性に基づいて、マイクロバブルエコーを非灌流組織エコーから区別する技術が開発された。組織エコーは一般的に線形応答を示すが、マイクロバブルエコーは主に非線形応答を示し、マイクロバブルエコーの組織エコーからの区別は、従来では、受信したエコー信号内の線形信号をキャンセルする（「組織キャンセル」）ことによって達成される。

【0005】

組織キャンセルには、通常、パルス反転（ＰＩ）、振幅変調（ＡＭ）、及び振幅変調パルス反転（ＡＭＰＩ）の３つの技術（又はサブモード）が利用可能である。従来の造影イメージング超音波システムでは、３つのサブモードＰＩ、ＡＭ、及びＡＭＰＩの各々を個別に又は組み合わせて使用して超音波画像を作成する。これは、これらのサブモードには、各々、解像度、バブル感度、ペネトレーション、アーチファクトなどに関する、それ独自の利点及び欠点のセットがあるからである。

【0006】

米国特許出願公開第２００５／０２５６４０４号では、ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号の各々を提供できる２つのパルスのシーケンスが開示されている。この出願公開は参照により本明細書に組み込まれる。

【0007】

図１Ａにパルス反転（ＰＩ）を示す。２つのパルスＰ１、Ｐ２が伝送され、各々、逆位相にある。受信したエコー信号Ｅ１、Ｅ２は、ユニティ（＋１）ゲイン増幅器１１０に提供され、加算器１２０で組み合わされる。加算器１２０では、逆位相信号が互いをキャンセルし、非灌流組織エコーによる信号の線形成分が除去される。残りの信号ＰＩは、血管及び血液灌流組織からの造影マイクロバブルエコーによる非線形成分を表す。

【0008】

図１Ｂに振幅（ＡＭ）を示す。２つのパルスが伝送され、１つのパルスＰ１は半振幅（half amplitude）にあり、１つのパルスＰ２は両振幅（full amplitude）にあり、各々、同位相にある。半振幅エコーＥ１は、＋２ゲイン増幅器１１２を介して２倍にされ、両振幅エコーＥ２は、負（－１）のユニティゲイン増幅器１１４で反転される。これらの信号を合計する（１２０）と、結果として得られる線形信号の振幅はゼロであり、残りの信号ＡＭは非線形成分（マイクロバブルエコー）の別の表現である。

【0009】

図１Ｃに示す振幅変調パルス反転（ＡＭＰＩ）は、上記のＡＭシーケンスにおいて、フルアパーチャパルスＰ２の位相をハーフアパーチャパルスＰ１の位相と反対になるように設定することにより、ＡＭサブモードとＰＩサブモードとを組み合わせる。この実施形態では、負（－１）のユニティゲイン増幅器１１４が、正（＋１）のユニティゲイン増幅器１１０に置き換えられて信号が組み合わされる（１２０）。結果として得られる逆位相線形信号の振幅はゼロであり、残りの信号ＡＭＰＩは非線形成分（マイクロバブルエコー）の別の表現である。

【0010】

米国特許出願公開第２００５／０２５６４０４号ではさらに、超音波トランスデューサ素子の半分を作動させることで、半振幅パルスが得られることが開示されている。トランスデューサ素子には連番が付けられる。例示的な実施形態では、図１Ｄに示すように、すべての奇数番号のトランスデューサ素子を作動して半振幅パルスＰ１（ｏ）を生成し、すべての偶数番号のトランスデューサ素子を作動して半振幅パルスＰ２（ｅ）を生成する。当業者であれば、半振幅パルスをさまざまなシーケンスで得られることを認識するであろう。例えば、「最初のＮ／２個のトランスデューサ素子を有効にし、次に残りのＮ／２個の伝送器を有効にする」、又は、「Ｎ個のトランスデューサ素子のうちのＫ個のトランスデューサ素子の１つおきのセットを繰り返し有効にする。ここで、Ｎ／Ｋは偶数整数である」（例えば、Ｎ＝１８、Ｋ＝３：セット１＝｛１、２、３、７、８、９、１３、１４、１５｝；セット２＝｛４、５、６、１０、１１、１２、１６、１７、１８｝）、又は、「Ｎ／２個のトランスデューサ素子のランダムセットを有効にし、次に残りのＮ／２個のトランスデューサ素子を有効にする」などで得られる。参照及び理解を容易にするために、半振幅のパルスに関する「奇数」（Ｐ１（ｏ））及び「偶数」（Ｐ２（ｅ））という用語は、本明細書では、トランスデューサ素子の半分の交互のセットを、これらのセットの選択方法に関わらず、示すために使用される。

【0011】

図１Ｄには、逆位相の２つの両振幅パルスＰ３及びＰ４も示されている。図に示すように、この４つのパルスのシーケンスは、ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号の各々を提供するのに十分である。パルスＰ１（ｏ）及びＰ２（ｅ）による２つの半振幅エコー信号Ｅ１（ｏ）、Ｅ１（ｏ）が生成されるため、図１Ｂ及び図１Ｃの例のように、＋２ゲイン増幅器１１２を介して受信した半振幅信号を２倍にする必要はない。

【0012】

ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号の各々を提供するために４つのパルスを使用することで、ＰＩ、ＡＭ、及びＡＭＰＩを個別に取得する場合と比較して、３つの信号のセットを取得するために必要な時間が短縮されるが、特に組織の動きの存在下で、対応する画像に含まれる非灌流組織の量を低減する効果を必ずしも高めるものではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

超音波画像内に現れる非灌流組織（以降「組織クラッタ」と呼ぶ）、特に組織の動きに起因する組織アーチファクトの量を低減することで、造影超音波画像の品質を向上させるシステム及び方法を提供することが有利である。

【課題を解決するための手段】

【0014】

これらの懸念事項のうちの１つ以上により適切に対処するために、本発明の実施形態では、超音波伝送の特定のシーケンスと対応するエコー受信により、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を生成できる。時間的なバランス調整により、超音波エコーの取得中に組織の動きによって生じる組織アーチファクトが大幅に低減される。さらに、選択したエコー信号を組み合わせて、ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号を生成する際に、各エコー信号は均等に重み付けされて、理想的なＡＭ及びＡＭＰＩの合計を生成できる振幅バランスを容易にする。

【0015】

例示的な実施形態では、伝送パルスのシーケンスは（＋０．５ｏ、＋１、＋０．５ｅ、－１、＋０．５ｏ）を含み、ここで、＋／－符号は伝送の位相を示し、数字は振幅を示し、ｏ／ｅは相補的なハーフアパーチャ伝送を示す。

【0016】

ＰＩ信号を生成するには、２番目（＋１）及び４番目（－１）のエコーを合計する。

【0017】

時間的にバランスのとれたＡＭ信号を生成するには、１番目（＋０．５ｏ）及び３番目（＋０．５ｅ）のエコーの合計から２番目（＋１）のエコーを減算する。

【0018】

時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を生成するには、３番目（＋０．５ｅ）、４番目（－１）、及び５番目（－０．５ｏ）の信号を合計する。

【0019】

これらのＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号に基づく画像は、個別に又は組み合わせて、ユーザに表示される。組み合わせは、患者の血流及び血液灌流の表示をさらに高めるために、これらの信号のうちの１つ以上の信号対雑音比（ＳＮＲ）だけでなく、これらの信号のうちの１つ以上のスペクトル応答に基づいていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0020】

本発明について、ほんの一例として、添付の図面を参照してさらに説明する。

【0021】

【図1A】図１Ａは、ＰＩ信号を生成するための超音波パルスの送受信を示す。

【図1B】図１Ｂは、ＡＭ信号を生成するための超音波パルスの送受信を示す。

【図1C】図１Ｃは、ＡＭＰＩ信号を生成するための超音波パルスの送受信を示す。

【図1D】図１Ｄは、ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号を生成するための超音波パルスの送受信を示す。

【図2A-2C】図２Ａから図２Ｃは、先行技術の超音波パルスのシーケンスへの組織の動きの影響を示す。

【図3】図３は、動き誘発アーチファクトが低減されたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号と、ＰＩ信号との生成を可能にする超音波パルスのシーケンスを示す。

【図4A-4C】図４Ａから図４Ｃは、図３のシーケンスのエコーから、動き誘発アーチファクトが低減されたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号と、ＰＩ信号とを提供するエコープロセッサの組み合わせを示す。

【図5A】図５Ａは、ＡＭの時間的にバランスのとれたエコー信号のない超音波画像を示す。

【図5B】図５Ｂは、ＡＭの時間的にバランスのとれたエコー信号がある超音波画像を示す。

【図5C】図５Ｃは、ＡＭＰＩの時間的にバランスのとれたエコー信号がない超音波画像を示す。

【図5D】図５Ｄは、ＡＭＰＩの時間的にバランスのとれたエコー信号がある超音波画像を示す。

【図6】図６は、超音波システムの例示的なブロック図を示す。

【図7】図７は、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を生成するパルスシーケンスを作成するための例示的なフロー図を示す。

【0022】

図面全体で、同じ参照番号は類似の若しくは対応する特徴又は機能を示す。図面は、例示目的に含まれており、発明の範囲を限定することを意図していない。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下の説明では、限定ではなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技術などの具体的な詳細を示して、本発明の概念の十分な理解を提供する。しかしながら、当業者には、これらの特定の細部から逸脱する他の実施形態で本発明を実施し得ることが明らかであろう。同様に、本説明の文章は、図に示される例示的な実施形態に向けられたものであり、特許請求の範囲に明示的に含まれる制限を超えて請求項に係る発明を限定することを意図していない。単純及び明瞭にするために、よく知られているデバイス、回路、及び方法の詳細な説明は、本発明の説明を不必要な詳細で不明瞭にしないために省略されている。

【0024】

上記のように、血流及び血液灌流から組織を区別するためにＰＩサブモード、ＡＭサブモード、及びＡＭＰＩサブモードを用いる先行技術のシステムは、何らかの形で相補的であるパルスのシーケンスの伝送に依存している。この結果、これらのパルスからのエコー信号の特定の組み合わせによって、静止物体（組織）からの線形エコー信号がキャンセルされ、血管又は灌流組織内のマイクロバブルから発せられる非線形信号が保持される。これらのサブモード（ＰＩ、ＡＭ、及びＡＭＰＩ）は、静止物体からのエコーがパルスのシーケンスの持続期間中ずっと一貫しているという前提に基づいている。

【0025】

しかしながら、呼吸サイクル、心周期などの日常的な解剖学的プロセスや、超音波トランスデューサを持つオペレータによって導入される小さな動きによって、（比較的）静止している物体がしばしば動くことが分かっている。例えば、患者に息を止めるように指示して、そのような動きを最小限に抑えることができる場合もあるが、このような動きを患者が制御できない場合もある。この組織の動きは、静止組織からの、そうでなければ線形であるエコー信号に、非線形成分を導入する。これらの非線形エコー信号は、従来のＰＩサブモード、ＡＭサブモード、又はＡＭＰＩサブモードによってキャンセルさない。これにより、超音波画像内に残留組織成分（クラッタ）（「動き誘発組織アーチファクト」）が部分的に現れる。これらのアーチファクトは、血流及び組織灌流を記録する画像の明瞭さを低下させ、場合によっては、そのような画像から抽出できる診断情報を減少させることもある。

【0026】

これまで、シーケンスにおけるパルスの特定の順序は、結果として得られる超音波画像には無関係であると考えられてきた（「［超音波］シーケンスにおけるパルスは任意の順序で伝送できる」（米国特許出願公開第２００５／０１２４８９５号、参照により本明細書に組み込まれる、［００２１］）。しかしながら、本発明者は、各サブモードでのパルスシーケンスの順序が、動き誘発組織アーチファクトの出現の大きさに著しい影響を与える可能性があることを見つけ出した。理解しやすくするために、本明細書に提供される例は、主にＡＭサブモード及びＡＭＰＩサブモードを対象としている。当業者は、以下にさらに詳述されるように、同じ原理をＰＩサブモードに適用できることを認識するであろう。図２Ａ～図２Ｃに、図１Ｄの先行技術のパルスシーケンスを使用して、超音波伝送におけるパルスの順序が、動き誘発アーチファクトの大きさに影響を与える理由について説明する。

【0027】

図２Ａは、２つの半振幅パルス（図１のＰ１、Ｐ２）の後に２つの両振幅パルス（Ｐ３、Ｐ４）が続く伝送に対応するエコー信号の理想的な受信例を示している。これらのパルスは、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４において静止物体から反射されている。図に示すように、これらのエコー信号からのＡＭ信号は、Ｅ１（ｏ）＋Ｅ２（ｅ）－Ｅ３になる。理想的には、非線形エコーがない場合、この合計はゼロになる。したがって、任意の残留信号は非線形エコーに対応する。これは主に関心のマイクロバブルエコーである。

【0028】

図２Ｂでは、組織の動きが点線２１０で示されている。説明のために、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４において受信したエコーは動きの線２１０に重ねて表示されている。エコー信号Ｅ２（ｅ）は、動きによって誘発された差ｄ１だけエコー信号Ｅ１（ｏ）と異なり、エコー信号Ｅ３は、動きによって誘発された差ｄ２だけエコー信号Ｅ２（ｅ）と異なる。同様に、Ｅ４はＥ３と異なる。上記のように、説明のために、エコーは動きの線２１０に重ねて表示されている。差ｄ１及びｄ２は、組織が動いた距離に関連すると考えられている、組織の動きに起因する受信エコー信号の差を表す。つまり、組織が一方向に継続的に動くとき、エコー信号は単調に影響を受ける（つまり、継続的に増加又は継続的に減少する）。差ｄ１、ｄ２は、組織が動く距離自体ではなく、動きによって影響を受けるエコーのパラメータを表す。参照しやすいように、これらのパラメータは、以下、エコーの大きさと呼び、エコー信号の処理に使用される技術に応じて、エコーの振幅の大きさ、エコーの周波数変化の大きさなどを指し得る。同様に、エコー信号の大きさの相対的な差は、単に「より小さい」又は「より大きい」ものとして言及され得る。

【0029】

この例では、動きは、伝送されたパルスシーケンスに対応する期間にわたって受信された信号強度を低下する。したがって、後続の各エコーは、その先行するパルスに対して、動きの線２１０に沿ってより低いものとして示されている。しかしながら、他の場合は、後続の各エコーは、その先行するパルスに対して、動きの線２１０に沿ってより高い場合がある。

【0030】

この単純な例示的な例では、Ｔ２における３つのエコーＥ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ）、及びＥ３の中心に対して、Ｅ１（ｏ）は量ｄ１だけＥ２（ｅ）よりも大きく、Ｅ３は量ｄ２だけＥ２（ｅ）よりも小さい。したがって、図２の加算配置に示されるように、Ｅ１（ｏ）＋ｄ１、Ｅ２（ｅ）、及びＥ３－ｄ２がそれぞれの入力に現れる。したがって、結果として得られるＡＭ信号は、（Ｅ１（ｏ）＋Ｅ２（ｅ）－Ｅ３）＋（ｄ１＋ｄ２）になる。最初の項（Ｅ１（ｏ）＋Ｅ２（ｅ）－Ｅ３）は、図２Ａに示されるように、動きの不在下でのＡＭ信号と同じであり、したがって、ＡＭ信号がＰ１（ｏ）、Ｐ２（ｅ）、Ｐ３パルスシーケンスによって生成されるとき、ＡＭ信号への動きによって誘発される影響は（ｄ１＋ｄ２）になる。

【0031】

同様に、Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（３）、Ｅ４の組み合わせによって生成されるＡＭＰＩ信号は、さらに大きな量だけオフセットされる。これは、このＡＭＰＩの場合のＥ２（ｅ）とＥ４との差が、上記のＡＭの場合のＥ２（ｅ）とＥ３との距離ｄ２よりも大きいからである。

【0032】

パルスの順序が図２Ｂに対してＰ１（ｏ）、Ｐ３、Ｐ２（ｅ）に変更されている、図２Ｃに示されている代替案を考える。この変更により、エコー信号Ｅ１（ｏ）、Ｅ３、Ｅ２（ｅ）が、この順序で生成される。図２Ｂと同じ説明を使用して、Ｔ２での動きの線２１０に沿ったこれらのパルスの中心に対して、受信エコーＥ１（ｏ）は、Ｅ３よりも量ｄ１だけ大きく、受信エコーＥ２（ｅ）はＥ３よりも量ｄ２だけ小さい。これに対応して、加算配置への入力は、Ｅ１（ｏ）＋ｄ１、Ｅ３、Ｅ２（ｅ）－ｄ２と表される。したがって、この並べ替えられたシーケンスを使用して出力されたＡＭ信号は、（Ｅ１（ｏ）－Ｅ３＋Ｅ２（ｅ））＋（ｄ１－ｄ２）になる。図２Ａに示されているように、項（Ｅ１（ｏ）－Ｅ３＋Ｅ２（ｅ））は、動きの不在下でのＡＭ信号と同等である。したがって、シーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ３、Ｐ２（ｅ）を使用する場合の動きによってもたらされる差は、シーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ２（ｅ）、Ｐ３を使用する場合の同じ動きによってもたらされる差（ｄ１＋ｄ２）と比較すると、（ｄ１－ｄ２）である。

【0033】

例えば、患者が息を吸い込んだり吐き出したりしているときなどに典型的であるように、組織の動きが比較的一定の速度を有する場合、動きによって誘発される差ｄ１及びｄ２は同様であり、したがって、シーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ３、Ｐ２（ｅ）を使用する場合の動きに起因する出力ＡＭ信号の差（ｄ１－ｄ２）は、通常、従来技術のシーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ２（ｅ）、Ｐ３を使用する場合の動きに起因する出力ＡＭ信号の差（ｄ１＋ｄ２）よりも大幅に小さくなることに留意することが重要である。組織キャンセルにおけるこの大幅な向上は、以下にさらに詳述されるように、図５Ａ及び図５Ｂに示されている画像において明らかである。

【0034】

動き誘発アーチファクトの低減において、パルスシーケンスのどの順序がより効果的であるか、又はあまり効果的でないかを説明するために、「時間的バランス」という概念を導入する。前述のとおり、造影超音波画像における組織キャンセルの背後にある基本原理は、２つの信号の相補的なセットを使用して、可能な限りエコーを互いにキャンセルすることである。動き誘発アーチファクトに関して、上記の図２Ａ～図２Ｃで詳述したように、エコー信号の大きさは時間と共に変化するため、各パルスが伝送された時間、又は各エコーが受信された時間を考慮する必要がある。

【0035】

図２Ｃでは、パルスシーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ２、Ｐ３（ｅ）、Ｐ４、及び組み合わせＥ１（ｏ）、Ｅ２、Ｅ２（ｅ）を使用してＡＭ信号を提供すると、Ｐ１（ｏ）信号及びＰ３（ｅ）信号が１つの相補を形成し、Ｐ２信号が第２の相補を形成する。ＡＭ信号の動き誘発アーチファクトは、図２Ｂと比較して低減される。これは、第１の相補のエコー（Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ））がもう一方の相補（Ｅ３）の両側で発生して、これらの相補的信号の「バランスのとれた」適用が提供されるからである。実際には、これはＥ１（ｏ）とＥ２（ｅ）との加算によって、Ｅ３と同様の平均変位を有する信号が生成されることを意味する。反対に、図２Ｂでは、第１の相補のエコー（Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ））の両方が、もう一方の相補（Ｅ３）よりも前に発生するため、加算された信号の実効変位はＥ３とは異なる。

【0036】

図２Ｃでは、相補エコー（Ｅ３）の発生時間はＴ２である。もう一方の相補エコー（Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ））における信号の発生時間はＴ１及びＴ３である。相補（Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ））における信号が組み合わされると、両方の信号の相補全体の発生時間が、事実上、それらの平均時間Ｔ２である。相補信号のセットの各々の実効発生時間は同じ（すなわち、Ｔ２）であるため、信号Ｅ１（ｏ）、Ｅ３、Ｅ２（ｅ）のセットは、時間的にバランスがとれていると言える。

【0037】

逆に、図２Ｂでは、第１の相補のセットＥ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ）の信号は、時間Ｔ１及びＴ２で発生し、このセットの実効発生時間は、Ｔ１とＴ２との中間で、便宜上、Ｔ１．５と指定されている。第２の相補のセットＥ３の発生時間はＴ３であり、Ｔ１．５から離れている。したがって、シーケンスＥ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ）、Ｅ３は、１．５時間単位（Ｔ３－Ｔ１．５＝１．５時間単位）だけ、時間的にアンバランスであると言える。各相補の実効発生時間の差が大きいほど、動き誘発アーチファクトの大きさが大きくなる。例えば、図２ＢのＥ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ）、Ｅ４の組み合わせによって生成されるＡＭＰＩ信号は、２．５時間単位（Ｔ４－Ｔ１．５＝２．５時間単位）の差について、Ｔ１．５（Ｅ１（ｏ）とＥ２（ｅ）との中点）及びＴ４の各相補の実効発生時間を有する。これにより、シーケンスＰ１（ｏ）、Ｐ２（ｅ）、Ｐ３、Ｐ４を使用したＴ１．５及びＴ４の実効時間を有するＡＭＰＩ信号は、そのシーケンスを使用したＴ１．５及びＴ３の実効時間を有するＡＭ信号よりも大きい動き誘発アーチファクトを示すという上記の説明が裏付けられる。

【0038】

しかしながら、ＡＭＰＩ信号を生成するために使用される図２Ｃの信号Ｅ１（ｏ）、Ｅ２（ｅ）、Ｅ４も時間的にバランスがとられていない。Ｅ１（ｏ）とＥ２（ｅ）との時間的中心はＴ２にあり、Ｅ４の時間的中心はＴ４にあり、これは、２時間単位の時間的アンバランスを生成する。このアンバランスは、図２Ｂのシーケンスを使用するＡＭＰＩ信号のアンバランス（２．５時間単位）よりも少ないが、ＡＭＰＩ信号内の動き誘発組織アーチファクトを大幅に低減するには十分ではない。

【0039】

先行技術のシステムで一般的に使用されているように、２つの半振幅パルスと、逆位相の２つの両振幅パルスとを含む４パルスシーケンスは、ＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号の両方の時間的バランスを提供するために、任意の順序に配置できないことに留意することが重要である。また、ユニティゲイン増幅器を使用したＰＩ信号の時間的バランスでは、各位相でのパルスの各対の間に時間的バランス点を作成するために、各位相での２つのパルスを含む少なくとも４つのパルスが必要であることに留意することも重要である。例えば、｛位相１、位相２、位相２、位相１）でのフルパルスのシーケンスは、位相２での２つのパルス間の中間点での位相２信号の実効時間をもたらし、これはまた、位相１での２つのパルス間の中間の位相１信号の実効時間でもある。先行技術のシステムでは、冗長伝送は通常非効率と見なされるため、シーケンスにおける２つの連続したフルパルス（すなわち、上記のシーケンスでは位相２）が発生することがあるとしてもまれである。

【0040】

図３は、ＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号の両方に時間的バランスを提供し、当業者にとって標準的な手法に従ってＰＩ信号の生成を可能にする５パルスシーケンスの例を示している。このシーケンスは、３つの半振幅パルスＰ１（ｏ）、Ｐ３（ｅ）、Ｐ５（ｏ）が２つの両振幅パルスＰ２及びＰ４で互いに分離されて形成されている。Ｐ２及びＰ４は互いに反対の位相を有し、Ｐ１（ｏ）、Ｐ３（ｅ）、Ｐ５（ｏ）は互いにかつＰ２と同位相である。同等の実施形態では、Ｐ１（ｏ）、Ｐ３（ｅ）、及びＰ５（ｏ）はP1と同位相であってもよい。例示及び理解を容易にするために、次の記号を以下に定義する。「ｏ」＝半振幅奇数、「ｅ」＝半振幅偶数、「＋」＝両振幅、位相１、及び「－」＝両振幅、位相２。したがって、図３のシーケンスは、シーケンス（ｏ，＋，ｅ，－，ｏ）と呼ぶことができ、図１Ｄの先行技術のシーケンスは、シーケンス（ｏ，ｅ，＋，－）と呼ぶことができる。

【0041】

図４Ａ～図４Ｃは、ユニティゲイン増幅器１１０、１１４、及び加算器１２０を使用してＰＩ超音波信号、ＡＭ超音波信号、及びＡＭＰＩ超音波信号を提供するためのエコー合成ユニットを示している。

【0042】

図４Ａは、両振幅、逆位相の信号Ｅ２及びＥ４の合計に基づいてＰＩ信号を提供するための構成を示している。上記のように、ＰＩ信号のバランスは、この例に関しては対処されておらず、ＰＩ信号の時間的アンバランスは、２時間単位（Ｔ２－Ｔ４）である。つまり、信号Ｅ２の中心はＴ２で、信号Ｅ４の中心はＴ４である。

【0043】

図４Ｂは、２つの半振幅エコーＥ１（ｏ）、Ｅ３（ｅ）と、負の両振幅エコー－Ｅ２との合計に基づいてＡＭ信号を提供するための構成を示している。セットＥ１（ｏ）、Ｅ３（ｅ）の実効発生時間はＴ２（信号Ｅ１（ｏ）及びＥ３（ｅ）は中心点Ｔ２の周りで均等に変位している）であり、Ｅ２の実効発生時間もＴ２（Ｅ２の中心は時間Ｔ２）であるため、時間的にバランスのとれたＡＭ信号を提供する。

【0044】

図４Ｃは、２つの半振幅エコーＥ３（ｏ）、Ｅ５（ｅ）、及び逆位相の両振幅エコーＥ４の合計に基づいてＡＭＰＩ信号を提供するための構成を示している。セットＥ３（ｏ）及びＥ５（ｅ）の実効発生時間はＴ４（信号Ｅ３（ｏ）及びＥ５（ｅ）は中心点Ｔ４の周りで均等に変位している）であり、Ｅ４の実効発生時間もＴ４（Ｅ４の中心は時間Ｔ４）であるため、時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を提供する。

【0045】

上記のように、組織の動きが一定の速度であり、パルスが等間隔に配置されている場合、このシーケンスによってＡＭ及びＡＭＰＩベースの画像内の動き誘発組織アーチファクトが大幅に低減する。

【0046】

ＰＩ信号は、時間的にアンバランス（Ｔ２、Ｔ４；２時間単位のアンバランス）であり、動き誘発アーチファクトを示す。本発明の実施形態では、ＡＭ画像若しくはＡＭＰＩ画像、又はその両方をＰＩ画像と比較するか、ＰＩ画像と組み合わせて、ＰＩ画像からの動き誘発組織アーチファクトを特定して低減できる。

【0047】

図５Ａ～図５Ｄは、時間的にバランスのとれたパルスシーケンスを提供して時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を生成することで、超音波イメージングにおいて達成できる大幅な向上を示している。

【0048】

図５Ａは、（ｏ，ｅ，＋，－）の先行技術の伝送シーケンス（図１Ｄ）によって、また、ｏエコー信号、ｅエコー信号、及び＋エコー信号を使用してＡＭ信号（図１Ｄ）を提供することによって得られた超音波画像を示している。

【0049】

図５Ｂは、本発明の例示的なシーケンス（ｏ，＋，ｅ，－，ｏ）によって、また、最初の３つのエコー信号（ｏ、＋、ｅ）を使用して時間的にバランスのとれたＡＭ信号（図４Ｂ）を提供することによって得られた超音波画像を示している。

【0050】

図５Ａ及び図５Ｂの比較によって、図５Ａにおける領域５１０に比べて図５Ｂにおける領域５２０での例示的な向上が示される。分かるように、（ｏ，ｅ，＋，－）の先行技術のシーケンスを使用して生成された図５Ａの超音波画像では、５１０に、主にエコー信号の取得中に組織が動くことによるかなりの「組織クラッタ」（動き誘発組織アーチファクト）が導入されている。本発明にしたがって時間的にバランスのとれたエコー信号（ｏ、＋、ｅ）を提供することで、動き誘発組織アーチファクトを低減又は除去できる伝送シーケンス（ｏ，＋，ｅ，－，ｏ）を提供することで、領域５２０は、領域５１０と比較して大幅に少ない組織クラッタを示す。

【0051】

図５Ｃは、（ｏ，ｅ，＋，－）の先行技術の伝送シーケンスによって、また、ｏエコー信号、ｅエコー信号、及び－エコー信号を使用してＡＭＰＩ信号（図１Ｄ）を提供することによって得られた超音波画像を示している。分かるように、また、前述のとおり、図５ＡのＡＭ画像を生成するために使用されたエコー信号の時間的アンバランス（Ｔ１．５－Ｔ３）と比較して図５ＣのＡＭＰＩ画像を生成するために使用されたエコー信号の時間的アンバランス（Ｔ１．５－Ｔ４）がより大きいため、図５ＣのＡＭＰＩ画像内の領域５３０における組織クラッタの程度は、図５ＡのＡＭ画像内に生成される領域５１０における組織クラッタよりも明らかに大きい。

【0052】

図５Ｄは、本発明の例示的なシーケンス（ｏ，＋，ｅ，－，ｏ）によって、また、最後の３つのｅエコー信号、－エコー信号、及びｏエコー信号を使用して時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を提供することによって得られた超音波画像を示している。分かるように、図５Ｄの５４０における組織クラッタの量は、図５Ｃの５３０における組織クラッタの量よりも大幅に少なくなっている。

【0053】

図６は、本発明の一態様による超音波システム６００の例示的なブロック図を示している。

【0054】

スキャンヘッド６１０には、複数のトランスデューサ素子６１５とコントローラ６３０とが含まれている。複数のトランスデューサ素子６１５は、超音波信号を送受信する。コントローラ６３０は、スイッチ６２０を介して、伝送のためにトランスデューサ素子に信号を提供するか、又はトランスデューサ素子から信号を受信するかを決定する。トランスデューサ素子は通常、マトリクスとして構成され、各トランスデューサには連番が付けられている。そうすると、トランスデューサ素子は、前述したように、奇数又は偶数のトランスデューサ素子のいずれかを有効にすることで、半振幅信号を出力できる。

【0055】

スイッチ６２０が伝送状態にある場合、伝送器６５０は、時間的にバランスのとれたパルスのシーケンス６５５をトランスデューサ素子に提供する。また、伝送器６５０は、シーケンスにおける各パルスに対して有効にする必要があるトランスデューサ素子のセット（すべて、奇数、偶数）をコントローラ６３０に通知し、コントローラ６３０はそれに応じてトランスデューサ素子６１５を制御する。

【0056】

受信モードでは、受信したエコーはスイッチ６２０によってビームフォーマ６４０に向けられ、その後、組織キャンセラ６６０によって処理されてＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号が提供される。エコー信号は、通常のやり方でキャンセラ６６０内で処理される。ただし、伝送されたパルスは時間的にバランスがとれているため、キャンセラ６６０におけるＡＭサブモード又はＡＭＰＩサブモードを介した組織キャンセルのためのエコーの処理結果は、時間的にバランスのとられていないエコーのＡＭ又はＡＭＰＩ処理の結果と比較して大幅に向上される。

【0057】

組織キャンセラ６６０からの結果として得られるＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号は、画像プロセッサに提供される。画像プロセッサは、ＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号の各々、又はこれらの信号の２つ以上の組み合わせに基づいて選択的に画像を作成する。上記のように、これらの組織キャンセルされたＰＩサブモード、ＡＭサブモード、及びＡＭＰＩサブモードの各々に、特定の利点と欠点とがある。例えば、各サブモードＰＩ、ＡＭ、及びＡＭＰＩには、マイクロバブル及び組織からの固有の周波数依存応答がある。したがって、いくつかの実施形態では、各ピクセル又は各領域でのブレンドは、いくつかの周波数帯域のうちから最も強い特性によって決定できる。いくつかの実施形態では、マイクロバブル信号対雑音比が最も高い各サブモードの領域及び周波数帯を使用して、ピクセルを最終画像にブレンドできる。

【0058】

上記のように、サブモードデータを使用して特定の画像内の組織クラッタ領域を特定でき、画像をマスキング又はブレンドして不要な組織アーチファクトを抑制できる。

【0059】

同様に、１つのサブモードが動脈相で支配的で、別のサブモードが後の位相で支配的である場合において、深度／時間にわたるバブルスペクトル応答の変化を使用して、ブレンドの割合を変えることができる。つまり、例えば、ＡＭ出力信号は、動脈相中に少ないクラッタを示し、ＡＭＰＩ出力は、門静脈相中に少ないクラッタを示し、位相に基づいてＡＭ出力とＡＭＰＩ出力とを選択的にブレンドすることで合成画像が形成される。

【0060】

画像プロセッサ６７０によって生成された画像は、ディスプレイデバイス６８０に送られる。ディスプレイには、様々な組み合わせの画像を表示できる。例えば、各サブモードＰＩ、ＡＭ、及びＡＭＰＩの画像を同時に臨床家に表示して、これにより、各サブモードに含まれる様々な情報を評価できる。同様に、サブモード信号の組み合わせに基づく画像を、基礎となっているサブモード画像の同時表示を伴って又は伴わないで、選択的に表示できる。

【0061】

上記のように、図３のパルスシーケンスは、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を提供するパルスシーケンスの一例に過ぎない。図７は、シーケンス内の固定数のパルスによって制限される、時間的にバランスのとれた超音波パルスシーケンスを生成するための例示的なフロー図７００を示している。シーケンスは、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を提供し、以下でさらに詳述されるように、時間的にバランスのとれたＰＩ信号も提供するように拡張できる。当業者であれば、代替のプロセスを使用してもよいことを認識するであろう。

【0062】

７１０において、伝送に使用できる様々なパルス形態（例えば、半－奇数、半－偶数、両－位相１、両－位相２など）の数が特定され、シーケンスを形成するパルスの数（通常は５以上）が選択される。７１５において、使用可能なパルス形式及びパルスシーケンスを形成するパルスの数に基づいて、一度にＮ個取られたこれらのＫ個のパルス形式のシーケンスが、重複と共に決定され、フィルタリングされて、ＰＩサブモード、ＡＭサブモード、及びＡＭＰＩサブモードを有効にしない任意のパルスシーケンス（すべて同じ位相のパルス、半振幅パルスがない、など）が排除される。

【0063】

ループ７２０～７８５は、実行可能な各シーケンスを処理して、このシーケンスから時間的にバランスのとれたＡＭ信号及び時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号が形成できるかどうかを決定する。

【0064】

７２０において、ループが開始し、時間的にバランスのとれたシーケンスが（７６５において）見つかるまで、７１５において特定された可能性のあるシーケンスの各々が増加的にテストされる。あるいは、可能性のあるすべてのシーケンスをテストして、時間的にバランスのとれたシーケンスのセットを作成してもよい。シーケンス内のどこに時間的バランス点があるかなど、他の基準に基づいて、このセット内のシーケンスを評価して、望ましいシーケンスを選択できる。

【0065】

７２５において、ＡＭ信号を提供するために使用できるシーケンス内の信号のセットが特定される。シーケンスには、ＡＭ信号を提供するためのエコーの代替配置（セット）が含まれ得る。ループ７３０～７８０では、エコーセットの各々が処理されて、セットが時間的にバランスがとれているかどうかが決定される。７３０において、ループが開始し、７２５において特定された、ＡＭ信号を生成するための可能性のあるシーケンスの各セットを増加的に選択する。７３５において、相補信号のセット（例えば、（半－奇数、半－偶数）、（両－位相１））の各々の時間的中心が決定され、７４０において比較される。シーケンス内のこの信号のセットがＡＭの時間的バランスを提供できない場合（７４０における「ノー」）、セットは不適切であり、次のＡＭセットがある場合は処理される。

【0066】

７４０において、シーケンスが時間的にバランスのとれたＡＭ信号を提供する場合、７４５において、ＡＭＰＩ信号を提供するシーケンス内の信号のセットが特定され、ループ７５０～７７５は、各ＡＭＰＩセットも時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を提供するかどうかを決定する。７５５において、信号の相補セット（例えば、（半－奇数、半－偶数）、（両－位相２））の時間的中心が決定され、７６０において比較される。時間的中心が同じである場合、このシーケンスは、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及び時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号の両方を提供するのに適しており、７６５において、このシーケンス、並びにＡＭパルス信号及びＡＭＰＩパルス信号のセットが選択される。

【0067】

時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を提供するパルスシーケンスが見つかったことにより、さらなる処理は不要であり、７７０において、プロセスは終了する。７１５における可能性のあるシーケンスはＰＩ信号を提供できる必要があるため、この選択されたシーケンスもＰＩ信号を提供することが保証される。

【0068】

７６０において、信号のセットが、時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を提供できない場合、次のＡＭＰＩセットが、ある場合は、ループ７５０～７７５で処理される。このシーケンスのすべてのＡＭＰＩセットが時間的にバランスのとれたＡＭＰＩ信号を提供しないと決定された後、次のＡＭ信号のセットが、ある場合は、ループ７３０～７８０で処理される。シーケンスが時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を提供できない場合、次のシーケンスが、ループ７２０～７８５で評価される。時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＡＭＰＩ信号を提供するシーケンスが見つからない場合、７７０において、シーケンスを選択することなくプロセスは終了する。

【0069】

当業者であれば、図７のフロー図を修正して、時間的にバランスのとれたＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号を提供するシーケンスを見つけることができることを認識するであろう。

【0070】

シーケンスが７４０においてＡＭバランスを提供し、７６０においてＡＭＰＩバランスを提供する場合、プロセスを修正して、ＰＩ信号を提供するために使用できるパルスのセットを特定する同じ手法を使用して、このシーケンスがバランスのとれたＰＩ信号も提供できるかどうかを続けて決定し、次に、セットのうちの１つが時間的にバランスのとれたＰＩ信号を提供するかどうかを評価する。例えば、Ｎを、シーケンス内の５個のパルスから８個のパルスに増加して、修正されたプロセスは、時間的にバランスのとれたＰＩ信号、ＡＭ信号、及びＡＭＰＩ信号を提供するシーケンス（ｏ，＋，ｅ，－，ｏ，－ｅ，＋）を特定する。２番目、４番目、６番目、及び８番目のパルスからのＰＩ信号｛＋｝、｛－｝、｛－｝、｛＋｝はＴ５においてバランスがとられ、１番目、２番目、及び３番目のパルスからのＡＭ信号｛ｏ｝、｛＋｝、｛ｅ｝はＴ２においてバランスがとられ、３番目、４番目、及び５番目のパルスからのＡＭＰＩ信号｛ｅ｝、｛－｝、｛ｏ｝はＴ４においてバランスがとられる。任意選択で、Ｔ６においてバランスがとられる、５番目、６番目、及び７番目のパルスから別のＡＭＰＩ信号｛ｏ｝、｛－｝、｛ｅ｝を得ることができる。

【0071】

シーケンスのサイズを大きくするとサンプルあたりの時間が長くなるが、状況によっては、各サブモードでの動き誘発アーチファクトの低減又は除去は、追加時間の価値がある場合がある。さらに、ＡＭＰＩ信号は、ｅ信号、－信号、ｏ信号（Ｔ４）又はｏ信号、－信号、ｅ信号（Ｔ６）によって提供できるため、両方の信号を生成及び結合して、向上されたＡＭＰＩ信号を提供する可能性がある。

【0072】

当業者であれば、図７のフロー図を使用して、異なる時間的にバランスのとれた信号も提供できることを認識するであろう。例えば、図７のブロックの「ＡＭＰＩ」を「ＰＩ」に置き換えると、時間的にバランスのとれたＡＭ信号及びＰＩ信号を提供するシーケンスが生成される。図７において「ＡＭ」を「ＰＩ」に置き換えると、時間的にバランスのとれたＰＩ信号及びＡＭＰＩ信号を提供するシーケンスが生成される。同様に、時間的にアンバランスな信号（例えば、ＰＩ）が使用されることが想定されていない場合、ブロック７２５におけるテストでは、シーケンスがこの時間的にアンバランスの信号を生成できるという要件を省略できる。

【0073】

当業者であれば、本発明の原理を、動き誘発アーチファクトの影響を受ける任意のセットの信号に適用して、信号の相補セットを使用して、基礎となる不必要な信号をキャンセルできることを認識するであろう。つまり、異なるサブモード及び／又は異なるパルスタイプが見つかった場合に、図７のフロー図、及び例示的な拡張を適用して、基礎となる不要な信号がキャンセルできる。

【0074】

本発明は、図面及び上記の説明に詳細に例示及び説明されているが、このような例示及び説明は、例示的又は模範的と見なされるべきであって、限定的と見なされるべきではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。
結果として得られるシーケンスが時間的にバランスがとられている限り、例えば、シーケンスの順序が逆にされた、位相が逆にされた、などの実施形態において本発明を操作することが可能である。つまり、特許請求の範囲に開示される本発明を理解するために、「正」及び「負」、「奇数」及び「偶数」という用語の使用は絶対的ではなく、互いに相対的である。

【0075】

図８は、本開示の実施形態による例示的なプロセッサ８００を示すブロック図である。プロセッサ８００は、本明細書に説明される１つ以上のプロセッサ、例えば、図６に示す処理要素のいずれか又はすべての実装に使用され得る。プロセッサ８００は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルアレイ（ＦＰＧＡ）（ＦＰＧＡはプロセッサを形成するようにプログラムされている）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け回路（ＡＳＩＣ）（ＡＳＩＣはプロセッサを形成するように設計されている）、又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない任意の適切なプロセッサタイプであってよい。

【0076】

プロセッサ８００は、１つ以上のコア８０２を含み得る。コア８０２は、１つ以上の算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）８０４を含み得る。いくつかの実施形態では、コア８０２は、ＡＬＵ８０４に加えて又はその代わりに、浮動小数点論理ユニット(ＦＰＬＵ)８０６及び／又はデジタル信号処理ユニット(ＤＳＰＵ）８０８を含み得る。

【0077】

プロセッサ８００は、コア８０２に通信可能に結合された１つ以上のレジスタ８１２を含み得る。レジスタ８１２は、専用の論理ゲート回路（例えばフリップフロップ）及び／又は任意のメモリ技術を使用して実装され得る。いくつかの実施形態では、レジスタ８１２は、スタティックメモリを使用して実装され得る。レジスタは、コア８０２にデータ、命令、及びアドレスを提供できる。

【0078】

いくつかの実施形態では、プロセッサ８００は、コア８０２に通信可能に結合された１つ以上のレベルのキャッシュメモリ８１０を含み得る。キャッシュメモリ８１０は、実行のためにコンピュータ可読命令をコア８０２に提供できる。キャッシュメモリ８１０は、コア８０２で処理するデータを提供できる。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読命令は、ローカルメモリ（例えば外部バス８１６に接続されているローカルメモリ）によってキャッシュメモリ８１０に提供されていてもよい。キャッシュメモリ８１０は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又は任意の他の適切なメモリ手法など、例えば金属酸化物半導体（ＭＯＳ）メモリである、任意の適切なキャッシュメモリタイプで実装できる。

【0079】

プロセッサ８００は、コントローラ８１４を含み得る。コントローラ８１４は、システムに含まれている他のプロセッサ及び／若しくは構成要素（例えば図Ｂに示す構成要素ＢＢＢ）からのプロセッサ８００への入力、並びに／又は、システムに含まれている他のプロセッサ及び／若しくは構成要素（例えば図Ｃに示す構成要素ＣＣＣ）へのプロセッサ８００からの出力を制御できる。コントローラ８１４は、ＡＬＵ８０４、ＦＰＬＵ８０６、及び／又はＤＳＰＵ８０８内のデータパスを制御できる。コントローラ８１４は、１つ以上のステートマシン、データパス、及び／又は専用制御論理として実装できる。コントローラ８１４のゲートは、スタンドアロンのゲート、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又は任意の他の適切な手法として実装できる。

【0080】

レジスタ８１２及びキャッシュ８１０は、内部接続８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃ、及び８２０Ｄを介してコントローラ８１４及びコア８０２と通信できる。内部接続は、バス、マルチプレクサ、クロスバースイッチ、及び／又は任意の他の適切な接続手法として実装できる。

【0081】

プロセッサ８００の入出力は、バス８１６を介して提供され得る。バス８１６には、１本以上の導電線が含まれ得る。バス８１６は、例えば、コントローラ８１４、キャッシュ８１０、及び／又はレジスタ８１２である、プロセッサ８００の１つ以上の構成要素と通信可能に結合され得る。バス８１６は、前述の構成要素ＢＢＢ及びＣＣＣなど、システムの１つ以上の構成要素に結合され得る。

【0082】

バス８１６は、１つ以上の外部メモリに結合され得る。外部メモリには、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８３２が含まれ得る。ＲＯＭ８３２は、マスクＲＯＭ、電子的にプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、又は任意の他の適切な手法であってよい。外部メモリには、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３３が含まれ得る。ＲＡＭ８３３は、スタティックＲＡＭ、バッテリバックアップスタティックＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、又は任意の他の適切な手法であり得る。外部メモリには、電気的に消去可能なプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）８３５が含まれ得る。外部メモリには、フラッシュメモリ８３４が含まれ得る。外部メモリには、ディスク８３６などの磁気ストレージデバイスが含まれ得る。いくつかの実施形態では、外部メモリは、図６に示す超音波イメージングシステム６００など、システム内に含まれていてもよい。

【0083】

プロセッサ８００は、外部バス８１６及びメモリ８３２、８３４、８３３、８３５及びディスク８３６とは異なるものとして示されているが、代替実施形態では、これらのアイテムのうちのいくつか又はすべてが「プロセッサ」８００の一部であってもよい。プロセッサ、プロセッサシステム、コンピュータ、コンピュータシステムコントローラ、又はコントローラシステムという用語は、プロセッサ８００のみを指している場合もあれば、要素８１６、８３２、８３４、８３３、８３５、８３６のうちのいくつか又はすべてと共にプロセッサを指している場合もあることが理解されるべきである。

【0084】

開示された実施形態の他の変形は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求項に係る発明を実施する際に当業者によって理解され、実行され得る。特許請求の範囲において、「含む」という語は、他の要素やステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載されているいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを意味するものではない。特許請求の範囲に記載される参照番号及び記号は、理解をし易くするためのみであり、例示的な実施形態を表し、特許請求の範囲を限定することを目的としたものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される、光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの任意の適切な媒体に格納／配布することができるが、インターネット又はその他の有線若しくは無線通信システムを介してなど他の形式で配布することもできる。特許請求の範囲における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8】