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JP2010516372A - Ultrasonic detection method and apparatus for motion using an adjustable fluid lens - Google Patents

Ultrasonic detection method and apparatus for motion using an adjustable fluid lens Download PDF

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JP2010516372A JP2009546847A JP2009546847A JP2010516372A JP 2010516372 A JP2010516372 A JP 2010516372A JP 2009546847 A JP2009546847 A JP 2009546847A JP 2009546847 A JP2009546847 A JP 2009546847A JP 2010516372 A JP2010516372 A JP 2010516372A
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Abstract

音響波を使用して、人体におけるモーションを検出する実際的で費用対効果の良い方法を提供すること。体内でのモーションの検出のためのシステム200は、音響プローブ242、100、モーション検出プロセッサ270、可変電圧源290、及び制御器を含む。音響プローブ242、100は、音響変換器244、20及び音響変換器に結合されている可変屈折音響レンズ242、10を含む。可変屈折音響レンズは、少なくとも、電極に渡って印加される選択された電圧に応答して、可変屈折音響レンズの少なくとも一つの特性を調整するように適合化されている少なくとも一組の電極150、160a、160bを持つ。モーション検出プロセッサは、アルゴリズムを実行して、音響変換器に結合されかつ音響変換器によって受信される音響エネルギーに応答して目標物のモーションを検出する。可変電圧源は、一組の電極に選択された電圧を印加する。制御器は、可変電圧源を制御して、一組の電極に選択された電圧を印加する。  To provide a practical and cost-effective way to detect motion in the human body using acoustic waves. The system 200 for detection of motion in the body includes acoustic probes 242, 100, a motion detection processor 270, a variable voltage source 290, and a controller. The acoustic probes 242,100 include acoustic transducers 244,20 and variable refractive acoustic lenses 242,10 coupled to the acoustic transducer. The variable refractive acoustic lens has at least one set of electrodes 150 adapted to adjust at least one characteristic of the variable refractive acoustic lens at least in response to a selected voltage applied across the electrodes. 160a and 160b. The motion detection processor executes an algorithm to detect motion of the target in response to acoustic energy coupled to and received by the acoustic transducer. The variable voltage source applies a selected voltage to a set of electrodes. The controller controls the variable voltage source to apply the selected voltage to the set of electrodes.

Description

本発明は、音響画像化方法、音響画像化装置に関係し、より詳しくは、体内でのモーションを検出するために音響信号及び調整可能な流体レンズを使用する方法と装置に関する。   The present invention relates to an acoustic imaging method, an acoustic imaging device, and more particularly to a method and apparatus that uses an acoustic signal and an adjustable fluid lens to detect motion in the body.

体内でのモーションを検出することは、多くの医療画像化応用例における技術的な目標である。コンピュータ断層撮影(CT)、陽電子放射断層撮影(PET)又は磁気共鳴映像法(MRI)のような多くの画像化方法は、画像化面又は画像化ボリュームを得るのに、患者呼気サイクル、心臓の動き、又は患者の筋肉組織の動きによる動きが、サブ標準の画質となる結果を得ることができるのに十分に長い時間を要する。加えて、以前に収集された画像化データセットにより、先ず、病状の位置を決定する多くの侵襲手順又は生検手順が、存在する。この手順が実行される際、侵襲デバイス(例えば、無線―周波数除去針、生検針等)の配置は、予め収集されたデータセットによる外部のランドマークとの位置合わせにより行われる。呼気モーションによる器官の変形、心臓の通常の動悸パターンの間の心臓の動き、及び他の動きの原因のような、外部標識と相関しない動きは、侵襲デバイスの配置精度を減少させてしまう。   Detecting motion in the body is a technical goal in many medical imaging applications. Many imaging methods, such as computed tomography (CT), positron emission tomography (PET), or magnetic resonance imaging (MRI), can be used to obtain an imaging plane or imaging volume, the patient breath cycle, the cardiac It takes a sufficiently long time for movement or movement due to movement of the patient's muscle tissue to obtain a result that results in sub-standard image quality. In addition, there are many invasive or biopsy procedures that first determine the location of a disease state with previously acquired imaging data sets. When this procedure is performed, the placement of invasive devices (eg, radio-frequency removal needles, biopsy needles, etc.) is performed by alignment with external landmarks from a pre-collected data set. Movements that do not correlate with external landmarks, such as organ deformation due to expiratory motion, heart movement during the normal heartbeat pattern of the heart, and other sources of movement, reduce the placement accuracy of the invasive device.

これらの臨床問題の多くは、体内でのモーションを適切に検出することによって解決することができる。   Many of these clinical problems can be solved by properly detecting motion in the body.

体内でのモーションを検出するために、現在まで、いくつかの方法が、使用されて来ている。呼気モーションの補正のために、圧力センサが、時々、患者の胸部に固定されるホールター内で使用されて、呼気率が測定される。この際、このモーションを補正するために、患者の胸部の位置を予測する予想モデルを、使用することが出来る。   To date, several methods have been used to detect motion in the body. For correction of expiratory motion, pressure sensors are sometimes used in a halter that is fixed to the patient's chest to measure the expiratory rate. At this time, in order to correct this motion, an anticipatory model that predicts the position of the patient's chest can be used.

一方、(具体的には、超音波も含む)音響波は、医療診断、機械部品の非破壊制御及び水中での画像化等のような、多くの科学的又は技術的分野において有用である。音響波は、電磁波を通さない媒体内も進むことができるので、音響波は、光学観察を補完する診断及び制御を可能にする。   On the other hand, acoustic waves (specifically including ultrasound) are useful in many scientific or technical fields, such as medical diagnostics, non-destructive control of machine parts and underwater imaging. Since acoustic waves can travel through media that do not pass electromagnetic waves, acoustic waves allow for diagnostics and control that complement optical observation.

したがって、超音波が、深層構造及びそれらの対応する動きを検出する能力を有するため、内部臓器の並進モーション及び変形の測定に、超音波が提案されて来ている。ドップラー又はM―モードでの単純な一素子変換器から、より複雑な画像に基づくアプローチまで、いくつかの解決法が、探究されて来ている。一素子音響変換器の場合、モーションを検出する能力は、しばしば、音響波の伝播ラインに沿った方向のみである。これは、測定可能な視野を限定してしまう。この場合、真の変形及び三次元モーションを検出するためには、多数のセンサが、必要となるであろう。   Therefore, since ultrasound has the ability to detect deep structures and their corresponding motion, ultrasound has been proposed for measuring translational motion and deformation of internal organs. Several solutions have been explored, ranging from simple one-element transducers in Doppler or M-mode to more complex image-based approaches. For single-element acoustic transducers, the ability to detect motion is often only in the direction along the acoustic wave propagation line. This limits the measurable field of view. In this case, multiple sensors would be required to detect true deformation and 3D motion.

多数のセンサを有する音響画像化機器は、従来の一次元(「1D」)音響変換器アレイを使用する機器と、ミクロ電子放射線形成技術を使用する完全にサンプル化された二次元の(「2D」)音響変換器アレイを使用する機器の両方を含む。   An acoustic imaging device with multiple sensors includes devices that use conventional one-dimensional (“1D”) acoustic transducer arrays and fully sampled two-dimensional (“2D” using micro-electron radiation forming techniques. ") Includes both instruments that use acoustic transducer arrays.

1D音響変換器アレイを使用する機器の場合、音響トランスジューサ素子は、しばしば、単一面内に焦点が最適化されように配置される。これは、送信されかつ受信された音響圧力波の焦点を、軸方向(すなわち、伝播方向)及び横方向(すなわち、1Dアレイの方向)に結ばせることを可能にする。面から外れた(エレべーション)焦点合わせは、通常、音響変換器のジオメトリによって固定される。すなわち、音響変換器素子のエレべーション高さが、エレべーション・ディメンションのアレイの自然の焦点を制御する。ほとんどの医療用途に対しては、面から外れた(エレべーション)焦点は、音響変換器アレイの正面に固定されるレンズを追加して大部分の音響エネルギーの焦点を公称焦点深さに合わせること、又はエレべーション高さの素子のジオメトリを変えることによってしか、変えることは出来ない。残念なことに、この妥協は、異なる深さでの最適下限のエレべーション焦点合わせをもたらす。   For instruments that use 1D acoustic transducer arrays, the acoustic transducer elements are often arranged so that the focus is optimized within a single plane. This makes it possible to focus the transmitted and received acoustic pressure waves in the axial direction (ie propagation direction) and lateral direction (ie 1D array direction). Out-of-plane (elevation) focusing is usually fixed by the geometry of the acoustic transducer. That is, the elevation height of the acoustic transducer element controls the natural focus of the array of elevation dimensions. For most medical applications, the out-of-plane (elevation) focus adds a lens that is fixed in front of the acoustic transducer array to focus most of the acoustic energy to the nominal depth of focus. It can only be changed by changing the geometry of the element at elevation height. Unfortunately, this compromise results in sub-optimal elevation focusing at different depths.

これらの解決法の各々において、既存の変換器ジオメトリでは可能でない方向に超音波ビームを進める能力を加えることは、望ましいことであろう。   In each of these solutions, it would be desirable to add the ability to advance the ultrasound beam in a direction not possible with existing transducer geometries.

したがって、音響波を使用して、人体におけるモーションを検出する実際的で費用対効果の良い方法を提供することは、望ましいことであろう。特に、超音波互換可能な流体焦点レンズからなる電子的に制御可能なレンズシステムの使用は、単一の又は低い素子カウント変換器と連動して採用され、単純な低コスト解決法によるモーションの検出を可能とする。更に、音響波を使用して、体内でのモーションを検出する装置を提供することは、望ましいことであろう。しかしながら、これは、既存の装置より、必要とする電子機器がより少なく、必要とする素子がより少なく、かつ潜在的に、はるかに廉価に駆動することができることが望ましいであろう。   Therefore, it would be desirable to provide a practical and cost-effective way to detect motion in the human body using acoustic waves. In particular, the use of an electronically controllable lens system consisting of an ultrasonic compatible fluid focus lens is employed in conjunction with a single or low element count transducer to detect motion with a simple low cost solution Is possible. In addition, it would be desirable to provide a device that uses acoustic waves to detect motion in the body. However, it would be desirable to require less electronics, require fewer elements, and potentially be driven much cheaper than existing devices.

本発明の一態様の場合、体内でのモーションを検出するシステムは、音響プローブ、モーション検出プロセッサ、可変電圧源、及び制御器を含む。この音響プローブは、音響変換器、及びこの音響変換器に結合される可変屈折音響レンズを含む。この可変屈折音響レンズは、電極に印加される選択された電圧に応じて、この可変屈折音響レンズの少なくとも一つの特性を調整する少なくとも一組の電極を持つ。このモーション検出プロセッサは、音響変換器に結合されていて、かつ音響変換器によって受信された音響エネルギーに応じて、目標物のモーションを検出するアルゴリズムを実行する。可変電圧源は、選択された電圧を一組の電極に印加する。制御器は、選択された電圧を一組の電極に印加するよう、可変電圧源を制御する。   In one aspect of the invention, a system for detecting motion in the body includes an acoustic probe, a motion detection processor, a variable voltage source, and a controller. The acoustic probe includes an acoustic transducer and a variable refractive acoustic lens coupled to the acoustic transducer. The variable refractive acoustic lens has at least one pair of electrodes that adjust at least one characteristic of the variable refractive acoustic lens in response to a selected voltage applied to the electrodes. The motion detection processor is coupled to the acoustic transducer and executes an algorithm that detects motion of the target in response to the acoustic energy received by the acoustic transducer. The variable voltage source applies a selected voltage to a set of electrodes. The controller controls the variable voltage source to apply the selected voltage to the set of electrodes.

本発明の他の態様では、音響波を使用してモーションを検出する方法は、(1) 体に音響プローブを適用し、(2) 前記体のターゲット領域から音響エネルギーを検出するために前記音響プローブの可変屈折音響レンズを制御し、(3) 音響変換器で、前記ターゲット領域から戻って来る音響波を前記可変屈折音響レンズから受信し、(4) 前記受信された音響波に対応する電気信号を前記音響変換器から出力し、(5) 前記変換器によって出力された前記電気信号から受信された音響データを作成し、(6) 前記体の他のターゲット領域に焦点を合わせるか否かを決定し、(7) 他のターゲット領域が選択されるときには、前記新しく選択されたターゲット領域に対し(1)乃至(6)のステップを繰り返し、(8) それ以上ターゲット領域が選択されないときには、前記受信された音響データを処理し前記体内でのモーションを示す一つ又はそれより多くの画像を出力する。   In another aspect of the invention, a method for detecting motion using acoustic waves comprises: (1) applying an acoustic probe to a body; and (2) detecting the acoustic energy from a target region of the body. Controlling the variable refractive acoustic lens of the probe; (3) the acoustic transducer receives an acoustic wave returning from the target region from the variable refractive acoustic lens; and (4) an electric wave corresponding to the received acoustic wave. Output a signal from the acoustic transducer, (5) create acoustic data received from the electrical signal output by the transducer, and (6) whether to focus on other target areas of the body (7) When another target area is selected, the steps (1) to (6) are repeated for the newly selected target area, and (8) When no further target area is selected, Receiving Processing the sound data and outputs the number of images one or than indicating the motion in the body.

音響変換器に結合される可変屈折音響レンズを含む音響プローブの一実施例を示す。1 illustrates one embodiment of an acoustic probe including a variable refractive acoustic lens coupled to an acoustic transducer. 音響変換器に結合される可変屈折音響レンズを含む音響プローブの一実施例を示す。1 illustrates one embodiment of an acoustic probe including a variable refractive acoustic lens coupled to an acoustic transducer. 音響画像化装置の実施例のブロック図を示す。1 shows a block diagram of an embodiment of an acoustic imaging device. 音響画像化装置を制御する方法の一実施例のフローチャートを示す。2 shows a flowchart of an embodiment of a method for controlling an acoustic imaging device.

本発明は、以下に、添付の図面を参照してより完全に記述され、ここに、本発明の好ましい実施例が、示される。しかしながら、本発明は、異なる形で実施することができ、かつ本発明を、本願明細書に記載される実施例に限定するように解釈してはならない。それよりも、これらの実施例は、本発明の教示例として提供されている。   The invention will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. However, the invention can be implemented in different ways and should not be construed as limiting the invention to the embodiments described herein. Instead, these examples are provided as teaching examples of the present invention.

本願で使用されるように、用語「音響」は、特に、通常の人間の聴覚範囲を越える周波数の超音波を含む、音波による動作を意味する。以下の考察では、音響画像化装置及び可変屈折音響レンズを含む音響プローブが、記載されている。本出願において用いられる用語「可変屈折音響レンズ」の文脈において、用語「レンズ」は、(おそらく光に加えて)光以外の放射線、特に、音響放射線(例えば、超音波)を方向付けし又はそれの焦点を合わせる装置を意味するように、広く定義されている。可変屈折音響レンズは、音響波の焦点あわせをすることが出来るが、このような焦点合わせは、この文脈における用語「レンズ」のみを用いてなされることを意味するものではない。一般に、本明細書で用いられる可変屈折音響レンズは、音響波を屈折させるように適合化されていて、音響波を偏向させ及び/又はそれの焦点を合わせることができる。   As used in this application, the term “acoustic” refers to sonic action, particularly including ultrasound at frequencies that exceed the normal human hearing range. In the discussion that follows, an acoustic probe that includes an acoustic imaging device and a variable refractive acoustic lens is described. In the context of the term “variable refractive acoustic lens” as used in this application, the term “lens” directs (or possibly in addition to) radiation other than light, in particular acoustic radiation (eg ultrasound). Widely defined to mean a device that focuses on. A variable refractive acoustic lens can focus acoustic waves, but such focusing is not meant to be made using only the term “lens” in this context. In general, the variable refractive acoustic lens used herein is adapted to refract an acoustic wave and can deflect and / or focus the acoustic wave.

可変焦点流体レンズ技術は、特定の屈折率を有する、流体が充填されている空洞の物理的境界の変動によって光の焦点合わせを可能にすると言う明確な目的に対して、オリジナルに発明された解決法(特許協力条約(PCT)公開WO2003/069380を参照、その全部が、あたかも本願明細書に完全に記載されるかのように、引用により本願明細書に組み込まれているものとする)である。空洞内の流体が、電圧印加によって導電性電極に渡って移動する、エレクトロウェッティングとして知られるプロセスは、流体の表面の動きを達成する。表面トポロジのこの変化は、進行パスが変わるように、光を屈折させ、これによって、この光の焦点を合わせることを可能にする。   The variable focus fluid lens technology is a solution originally invented for the clear purpose of allowing light focusing by variation of the physical boundary of a cavity filled with a fluid having a specific refractive index. Law (see Patent Cooperation Treaty (PCT) Publication WO2003 / 069380, all of which are incorporated herein by reference as if fully set forth herein) . A process known as electrowetting, in which the fluid in the cavity moves across the conductive electrode by applying a voltage, achieves movement of the surface of the fluid. This change in surface topology refracts the light so that the path of travel changes, thereby allowing the light to be focused.

一方、超音波は、流体媒体に広がる。事実、人体は、しばしば、圧縮波以外の高い周波数の音響波をサポートすることができない流体と呼ばれる。この意味で、波は、バルク組織の伝播の音響速度の相違による歪みに感応するが、インタフェースでの音の速度の急激な変化による歪みにも感応する。この属性は、以下で開示される音響プローブ及び音響画像化装置の実施例において利用される。   On the other hand, ultrasonic waves spread in the fluid medium. In fact, the human body is often referred to as a fluid that cannot support high frequency acoustic waves other than compression waves. In this sense, waves are sensitive to distortion due to differences in acoustic velocity of bulk tissue propagation, but also to distortion due to sudden changes in the speed of sound at the interface. This attribute is utilized in embodiments of the acoustic probe and acoustic imaging device disclosed below.

図1A―Bは、音響変換器20に結合される可変屈折音響レンズ10を備える音響プローブ100の一実施例を示す。可変屈折音響レンズ10は、それに印加される少なくとも一つの選択された電圧に応答してその特性を処理する少なくとも一つの音響信号を調整するように適合化されている。例えば、可変屈折音響レンズ10は、後で詳しく述べられるように、伝播(「焦点」)軸に沿って及び/又はこの面(「偏向」)に垂直に、音響波のエレべーション焦点を変化させる能力を含むことが有益である。可変屈折音響レンズ10は、ハウジング110、結合素子120、第一及び第二流動媒体141及び142、第一電極150及び少なくとも一つの第二電極160aを含む。ハウジング110は、例えば、円筒状形状としても良い。ハウジング110の頂端部及び底端部は、音響的には実質上透明であるが、音響波は、ハウジング110の側壁からしみ出ないことが好ましい。   FIGS. 1A-B show one embodiment of an acoustic probe 100 comprising a variable refractive acoustic lens 10 coupled to an acoustic transducer 20. The variable refractive acoustic lens 10 is adapted to condition at least one acoustic signal that processes its characteristics in response to at least one selected voltage applied thereto. For example, the variable refractive acoustic lens 10 changes the elevation focus of the acoustic wave along the propagation (“focus”) axis and / or perpendicular to this plane (“deflection”), as will be described in detail later. It is beneficial to include the ability to The variable refractive acoustic lens 10 includes a housing 110, a coupling element 120, first and second flow media 141 and 142, a first electrode 150, and at least one second electrode 160a. The housing 110 may have a cylindrical shape, for example. The top end and the bottom end of the housing 110 are acoustically substantially transparent, but preferably the acoustic waves do not ooze from the side walls of the housing 110.

音響変換器20は、一つ以上の音響整合層130によってハウジング110の底部に結合されていることが好ましい。音響変換器20は、音響波技術において公知のタイプである。音響変換器20は、音響変換器素子の1Dアレイを備えることが好ましいが、実施例によっては1Dアレイに代えて単一の変換器素子を使用することもできる。   The acoustic transducer 20 is preferably coupled to the bottom of the housing 110 by one or more acoustic matching layers 130. The acoustic transducer 20 is a known type in acoustic wave technology. The acoustic transducer 20 preferably comprises a 1D array of acoustic transducer elements, but in some embodiments a single transducer element can be used in place of the 1D array.

一実施例の場合、音響プローブ100は、送信モードと受信モードの両方で作動するように適合化されている。この場合、音響変換器20は、送信モードで、それに入力される電気信号入力をそれが出力する音響波に変換する。受信モードにおいて、音響変換器20は、それが受信する音響波をそれが出力する電気信号に変換する。   In one embodiment, acoustic probe 100 is adapted to operate in both transmit and receive modes. In this case, in the transmission mode, the acoustic transducer 20 converts an electrical signal input input thereto into an acoustic wave output from the electrical signal input. In the reception mode, the acoustic transducer 20 converts the acoustic wave it receives into the electrical signal it outputs.

これに代えて、代替実施形態では、音響プローブ100を、受信専用モードで作動するように適合化させてもよい。この場合、送信トランスジューサは、別々に設けられる。   Alternatively, in alternative embodiments, the acoustic probe 100 may be adapted to operate in a receive-only mode. In this case, the transmission transducer is provided separately.

結合素子120は、ハウジング110の一端に設けることが好ましい。結合素子120は、人体のような体に対して押圧されるときに接触領域を形成するように設計されている。結合素子120は、実質的に体に等しい音響インピーダンスを有する、マイラー膜のような結合強固な材質で満たされるフレキシブルな密封されたポケット(すなわち、音響ウインドウ)又はプラスチック膜を備えることが好ましい。   The coupling element 120 is preferably provided at one end of the housing 110. The coupling element 120 is designed to form a contact area when pressed against a body, such as a human body. The coupling element 120 preferably comprises a flexible sealed pocket (ie, an acoustic window) or a plastic membrane that is filled with a bonded rigid material, such as a Mylar membrane, having an acoustic impedance substantially equal to the body.

ハウジング110は、第一流体媒体141及び第二流体媒体142が設けられているボリュームVを持つ密封された空胴を囲む。一実施例の場合、例えば、ハウジング110内の空洞のボリュームVは、約0.8cmの直径で、かつ約1cmの高さ(すなわち、ハウジング110の軸に沿って)である。   The housing 110 encloses a sealed cavity having a volume V in which a first fluid medium 141 and a second fluid medium 142 are provided. In one embodiment, for example, the volume V of the cavity in the housing 110 is about 0.8 cm in diameter and about 1 cm high (ie, along the axis of the housing 110).

第一流体媒体141及び第二流体媒体142における音の速度は、各々、異なる、(すなわち、音響波は、流体媒体141においては、流体媒体142における伝搬とは異なる速度で伝搬する)ことが好都合である。また、第一流体媒体141と第二流体媒体142は、混和しない。したがって、それらは、常に、空洞内で別々の液相として残留する。第一流体媒体141と第二流体媒体142の分離は、いかなる固体部品もなしに、第一流体媒体141と第二流体媒体142の境界線を規定する接触面又はメニスカスである。また、2つの流体媒体141、142の一方が、導電性で、かつ、他の流体媒体が、実質的に非導電性又は電気絶縁性であることが、好都合である。   The speeds of sound in the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 are each different, i.e., acoustic waves propagate in the fluid medium 141 at a different speed than in the fluid medium 142. It is. Further, the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 are not mixed. Thus, they always remain as separate liquid phases within the cavity. The separation of the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 is a contact surface or meniscus that defines the boundary between the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 without any solid parts. It is also advantageous that one of the two fluid media 141, 142 is conductive and the other fluid media is substantially non-conductive or electrically insulating.

一実施例の場合、第一流体媒体141は、主に水から成る。例えば、それを、電気的極性の挙動を持たせるため又は導電性とするために、十分な濃度のイオン含有量を有する食塩水としてもよい。この場合、第一流体媒体141は、例えば、(両方とも1モル/Lの濃度を有する)カリウム及び塩化物イオンを含むことができる。これに代えて、それを、(例えば、0.1モル/Lの濃度の)ナトリウム又はカリウムのようなイオンの存在により実質的に導電性を有する水とエチルアルコールの混合物とすることもできる。第二流体媒体142は、例えば、電界に反応しないシリコーンオイルを備えることができる。下記の表1は、第一流体媒体141又は第二流体媒体142として使用することができるいくつかの典型的な流体のリストである。

Figure 2010516372
In one embodiment, the first fluid medium 141 consists primarily of water. For example, it may be a saline solution with a sufficient concentration of ions to make it electrically polar or conductive. In this case, the first fluid medium 141 can include, for example, potassium and chloride ions (both having a concentration of 1 mol / L). Alternatively, it can be a mixture of water and ethyl alcohol that is substantially conductive due to the presence of ions such as sodium or potassium (for example at a concentration of 0.1 mol / L). The second fluid medium 142 can include, for example, silicone oil that does not react to an electric field. Table 1 below lists some exemplary fluids that can be used as the first fluid medium 141 or the second fluid medium 142.
Figure 2010516372

図1A―Bの例の場合、流体媒体141が主に水から成る場合には、少なくともハウジング110の下壁は、親水性被覆170により覆われていることが好ましい。流体媒体142が主に水から成る別の例の場合には、これに代えて、勿論、ハウジング110の頂部壁は、親水性被覆170で覆うことができる。   In the example of FIGS. 1A and 1B, when the fluid medium 141 is mainly made of water, at least the lower wall of the housing 110 is preferably covered with a hydrophilic coating 170. Alternatively, in another example where the fluid medium 142 is primarily water, the top wall of the housing 110 can be covered with a hydrophilic coating 170.

第一電極150は、導電性である2つの流体媒体141、142の一方と接触するように、ハウジング110内に設けることが好ましい。図1A―Bの例の場合、流体媒体141が、導電性流体媒体であり、かつ、流体媒体142が、実質的に非導電の流体媒体であることを前提としている。しかしながら、流体媒体141を実質的に非導電の流体媒体とし、かつ流体媒体142を導電性流体媒体とすることも可能であることは、理解されなければならない。この場合、第一電極150は、流体媒体142と接触するように配置されるであろう。また、この場合、図1A―Bに示される接触メニスカスの凹面は、逆転するであろう。   The first electrode 150 is preferably provided in the housing 110 so as to be in contact with one of the two fluid media 141 and 142 that are electrically conductive. In the example of FIGS. 1A-B, it is assumed that fluid medium 141 is a conductive fluid medium and fluid medium 142 is a substantially non-conductive fluid medium. However, it should be understood that the fluid medium 141 can be a substantially non-conductive fluid medium and the fluid medium 142 can be a conductive fluid medium. In this case, the first electrode 150 will be placed in contact with the fluid medium 142. Also in this case, the concave surface of the contact meniscus shown in FIGS. 1A-B will be reversed.

一方、第二電極160aは、ハウジング110の横の(側面の)壁に沿って設けられている。オプションとして、2個以上の第二電極160a、160b等を、ハウジング110の横の(側面の)壁(又は複数の壁)に沿って設けてもよい。電極150及び160aは、可変電圧源(図1A―Bには図示せず)の2個の出力に接続されている。   On the other hand, the second electrode 160 a is provided along the side wall (side surface) of the housing 110. Optionally, two or more second electrodes 160a, 160b, etc. may be provided along the side wall (or walls) of the housing 110. Electrodes 150 and 160a are connected to two outputs of a variable voltage source (not shown in FIGS. 1A-B).

動作的には、可変屈折音響レンズ10は、以下の様に音響変換器20と連動して作動する。図1Aの例示的実施例の場合、可変電圧源によって電極150と160aの間に印加される電圧が、零であるときには、第一流体媒体141及び第二流体媒体142間の接触面はメニスカスM1である。既知の態様で、メニスカスの形状は、ハウジング110の横の壁の内側の表面特性と、第一流体媒体141及び第二流体媒体142の属性とによって決定される。特に、第一流体媒体141と第二流体媒体142の密度が実質的に等しい場合、その形状は、ほぼ球体の一部となる。音響波Wが、第一流体媒体141及び第二流体媒体142において異なる伝播速度を持つので、第一流体媒体141及び第二流体媒体142で満たされるボリュームVは、音響波Wに対するレンズとして作動する。したがって、プローブ100に入る音響波Wの拡散は、第一流体媒体141と第二流体媒体142の接触面に交差すると、変わる。可変屈折音響レンズ10の焦点距離は、音響波が、音響変換器20に当たる前にレンズ可変屈折音響レンズ20によって平面となる、音響変換器20から音響波のソース・ポイントまでの距離である。   In operation, the variable refractive acoustic lens 10 operates in conjunction with the acoustic transducer 20 as follows. In the exemplary embodiment of FIG. 1A, when the voltage applied between the electrodes 150 and 160a by the variable voltage source is zero, the contact surface between the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 is the meniscus M1. It is. In a known manner, the shape of the meniscus is determined by the surface properties inside the lateral walls of the housing 110 and the attributes of the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142. In particular, when the density of the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 is substantially equal, the shape is substantially a part of a sphere. Since the acoustic wave W has different propagation speeds in the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142, the volume V filled with the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 operates as a lens for the acoustic wave W. . Therefore, the diffusion of the acoustic wave W entering the probe 100 changes when it intersects the contact surface between the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142. The focal length of the variable refractive acoustic lens 10 is the distance from the acoustic transducer 20 to the acoustic wave source point at which the acoustic wave is planarized by the lens variable refractive acoustic lens 20 before it strikes the acoustic transducer 20.

電極150と160aの間に可変電圧源によって印加される電圧が正又は負の値に設定されると、メニスカスの形状は、電極150と160a間の電界により、変化する。特に、第一流体媒体141と第二流体媒体142の接触面に隣接する、第一流体媒体141の側に、力が、加わる。第一流体媒体141の極性の作用のため、印加電圧の極性及び流体の相対的な表面張力に応じて、それは、電極160aにより近く、又は電極160aから更に離れるように移動する傾向にある。図1Bの例の場合、M2は、電圧がゼロ以外の値に設定されるときの、接触面の形状を示す。このような電気的に制御された接触面の形態の変化は、エレクトロウェッティングと呼ばれる。第一流体媒体141が導電性の場合、電圧が印加されている際の第一流体媒体141と第二流体媒体142の接触面の形状変化は、先に述べたものと同一である。接触面の形態が変化するので、電圧がゼロでない場合には、可変屈折音響レンズ10の信号処理特性は変化する。   When the voltage applied by the variable voltage source between the electrodes 150 and 160a is set to a positive or negative value, the shape of the meniscus changes depending on the electric field between the electrodes 150 and 160a. In particular, a force is applied to the side of the first fluid medium 141 adjacent to the contact surface of the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142. Due to the polarity effect of the first fluid medium 141, depending on the polarity of the applied voltage and the relative surface tension of the fluid, it tends to move closer or further away from the electrode 160a. In the example of FIG. 1B, M2 indicates the shape of the contact surface when the voltage is set to a value other than zero. This change in the shape of the electrically controlled contact surface is called electrowetting. When the first fluid medium 141 is conductive, the change in shape of the contact surface between the first fluid medium 141 and the second fluid medium 142 when a voltage is applied is the same as described above. Since the shape of the contact surface changes, the signal processing characteristics of the variable refractive acoustic lens 10 change when the voltage is not zero.

(あたかも本願明細書に完全に記載されているかのように、本願明細書に完全に引用により組み込まれているものとする)PCT公開WO2004−051323は、可変屈折流体レンズのメニスカスを傾けることについて、詳細に説明している。   PCT Publication WO 2004-051323 is about tilting the meniscus of a variable refractive fluid lens (assuming that it is fully incorporated herein by reference as if it were fully described herein). Explains in detail.

図2は、体内のモーションを検出する音響変換器に結合されている可変屈折音響レンズを含む音響プローブを使用する超音波モーション検出システム200の一実施例のブロック図である。超音波モーション検出システム200は、プロセッサ/制御器210、送信信号源220、送信/受信スイッチ230、音響プローブ240、フィルタ250、利得/減衰段260、モーション検出プロセッサ270及び可変電圧源290を含む。一方、音響プローブ240は、音響変換器244に結合されている可変屈折音響レンズ242を含む。   FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of an ultrasonic motion detection system 200 that uses an acoustic probe that includes a variable refractive acoustic lens coupled to an acoustic transducer that detects motion within the body. The ultrasonic motion detection system 200 includes a processor / controller 210, a transmission signal source 220, a transmission / reception switch 230, an acoustic probe 240, a filter 250, a gain / attenuation stage 260, a motion detection processor 270 and a variable voltage source 290. On the other hand, the acoustic probe 240 includes a variable refractive acoustic lens 242 coupled to an acoustic transducer 244.

図1に関して上述したように、音響プローブ240は、音響プローブ100として実現することができる。この場合、可変屈折音響レンズ242の2個の流体141、142は、マッチング・インピーダンスを有するが、音の速度は異なっていることが有益である。このことは、ビームの方向のコントロールを可能にしつつ、音響波の前方伝播を最大限可能にするであろう。流体141、142は、音響波の焦点合わせかつ屈折の柔軟性を最大にするように選ばれる音の速度を持つことが好ましい。   As described above with respect to FIG. 1, the acoustic probe 240 can be implemented as the acoustic probe 100. In this case, the two fluids 141 and 142 of the variable refractive acoustic lens 242 have matching impedances, but it is beneficial that the speed of sound is different. This will allow maximum forward propagation of the acoustic wave while allowing control of the beam direction. The fluids 141, 142 preferably have a sound velocity selected to maximize acoustic wave focusing and refraction flexibility.

音響変換器素子244は、音響変換器素子の1Dアレイを備えることが好ましい(別の実施例の場合、それは、単一の変換器素子を備えてもよい)。   The acoustic transducer element 244 preferably comprises a 1D array of acoustic transducer elements (in another embodiment it may comprise a single transducer element).

動作的には、超音波モーション検出システム200は、以下のように作動する。プロセッサ/制御器210は、可変電圧源290によって可変屈折音響レンズ242の電極に印加される電圧を制御する。前述したように、これは、可変屈折音響レンズ242の屈折を順次変化させる。   In operation, the ultrasonic motion detection system 200 operates as follows. The processor / controller 210 controls the voltage applied to the electrodes of the variable refractive acoustic lens 242 by the variable voltage source 290. As described above, this sequentially changes the refraction of the variable refractive acoustic lens 242.

可変屈折音響レンズ242の2個の流体によって規定されるメニスカスの表面が、正しいトポロジに達すると、プロセッサ/制御器210は、送信信号源220を制御して、音響変換器244に印加される所望の電気信号を生成して、所望の音響波を生成する。ある場合には、送信信号源220を制御して、M―モードで作動する短い時間の(広帯域)信号(おそらく、パルス波ドップラー又は他の画像化技術のための他の関連信号を可能にする短いトーン―バースト)を生成するようにすることができる。典型的な使用は、臨床的に関心がある領域に調整される固定エレべーション焦点を有する面を撮像することであろう。音響信号は、通常のエコー、M―モード又はPWドップラーのような時間領域解像信号、又は、CWドップラーのような非時間領域解像信号にさえすることが可能である。他の典型的な使用を、超音波振動子の焦点が組織の動きに関連する信号を最大にするように調整することとしてもよい。   When the meniscus surface defined by the two fluids of the variable refractive acoustic lens 242 reaches the correct topology, the processor / controller 210 controls the transmit signal source 220 to apply to the acoustic transducer 244. To generate a desired acoustic wave. In some cases, transmit signal source 220 is controlled to enable short time (broadband) signals operating in M-mode (perhaps pulse wave Doppler or other related signals for other imaging techniques). (Short tone-burst) can be generated. A typical use would be to image a surface with a fixed elevation focus that is adjusted to an area of clinical interest. The acoustic signal can be a normal echo, a time domain resolution signal such as M-mode or PW Doppler, or even a non-time domain resolution signal such as CW Doppler. Another typical use may be to adjust the focus of the ultrasound transducer to maximize the signal associated with tissue movement.

プロセッサ/制御器210は、ボリューム内で発生するモーションを解像するのに十分短い時間間隔にわたって、ボリュームを走査する(例えば、一度に1つの面を走査する)ためにアルゴリズムを実行することが好ましい。すなわち、三次元ボリューム測定ビューのためのデータは、適切に音響波を少なくとも一つの方向に進めるために音響変換器244に印加されるエネルギーと、可変屈折音響レンズ242の電極に印加される一連の電圧とを適切に制御することによって得られる。このことにより音響波の第二方向及び/又は焦点深度の音響波の屈折が制御される。一連の異なる面及び/又は深さでの測定について音響プローブ240によって受信される音響データは、モーション検出プロセッサ270に渡される。モーション検出プロセッサ270は、受信された音響データを処理して、患者呼気サイクル、心臓の動き又は患者筋肉組織の動きによるモーションのような、超音波モーション検出システム200によって走査されている領域内のモーションを表す又は示す画像及び/又は他の出力を生成する。   The processor / controller 210 preferably executes an algorithm to scan the volume (eg, scan one surface at a time) for a time interval that is short enough to resolve the motion that occurs in the volume. . That is, the data for the three-dimensional volumetric view includes a series of energy applied to the acoustic transducer 244 and the electrodes of the variable refractive acoustic lens 242 to properly advance the acoustic wave in at least one direction. It is obtained by appropriately controlling the voltage. This controls the refraction of the acoustic wave in the second direction and / or depth of focus of the acoustic wave. The acoustic data received by the acoustic probe 240 for a series of measurements at different planes and / or depths is passed to the motion detection processor 270. The motion detection processor 270 processes the received acoustic data to provide motion in the region being scanned by the ultrasonic motion detection system 200, such as motion due to patient expiration cycles, heart motion or patient muscle tissue motion. An image and / or other output representing or indicating is generated.

図2の実施例の場合、音響プローブ240は、送信モード及び受信モードの両方において作動するように適合化されている。前述したように、別の実施例の場合、音響プローブ240は、これに代えて、受信専用モードで作動するように適合化させることができる。この場合、送信トランスジューサは別に設け、かつ、送信/受信スイッチ230を省略することができる。   In the embodiment of FIG. 2, the acoustic probe 240 is adapted to operate in both transmit and receive modes. As described above, in another embodiment, the acoustic probe 240 can alternatively be adapted to operate in a receive-only mode. In this case, a transmission transducer can be provided separately and the transmission / reception switch 230 can be omitted.

図3は、超音波モーション検出システム200の動作を制御する方法300の一実施例のフローチャートを示す。   FIG. 3 shows a flowchart of one embodiment of a method 300 for controlling the operation of the ultrasonic motion detection system 200.

第一ステップ305において、音響プローブ240が、患者に結合される。   In a first step 305, the acoustic probe 240 is coupled to the patient.

次いで、ステップ310で、プロセッサ/制御器210は、可変電圧源290によって可変屈折音響レンズ242の電極に印加される電圧を制御して、所望のボリューム測定領域の掃引を始める。   Next, at step 310, the processor / controller 210 controls the voltage applied to the electrodes of the variable refractive acoustic lens 242 by the variable voltage source 290 to begin sweeping the desired volume measurement region.

次に、ステップ315で、プロセッサ/制御器210は、送信信号源220及び送信/受信スイッチ230を制御して、音響変換器244に所望の電気的信号を印加する。可変屈折音響レンズ242は、音響変換器244と連動して、音響波を生成し、かつ音響波を偏向させ及び/又は音響波の焦点を患者のターゲット領域に合わせるように作動する。   Next, in step 315, the processor / controller 210 controls the transmission signal source 220 and the transmission / reception switch 230 to apply a desired electrical signal to the acoustic transducer 244. The variable refractive acoustic lens 242 operates in conjunction with the acoustic transducer 244 to generate an acoustic wave and deflect the acoustic wave and / or focus the acoustic wave to the target area of the patient.

続いて、ステップ320で、可変屈折音響レンズ242は、音響変換器244と連動して、患者のターゲット領域から戻って来る音響波を受信するように作動する。この時、プロセッサ/制御器210は、送信/受信スイッチ230を制御して、音響変換器244をフィルタ250に接続させ、音響変換器244からの電気的信号をフィルタ250に出力する。   Subsequently, at step 320, the variable refractive acoustic lens 242 operates in conjunction with the acoustic transducer 244 to receive acoustic waves returning from the patient's target area. At this time, the processor / controller 210 controls the transmission / reception switch 230 to connect the acoustic transducer 244 to the filter 250, and outputs an electrical signal from the acoustic transducer 244 to the filter 250.

次に、ステップ330において、フィルタ250、利得/減衰器段260及び音響信号処理器270が、共に、音響変換器244からの電気信号を調整し、かつそこから受信された音響データを作成する。   Next, in step 330, the filter 250, the gain / attenuator stage 260 and the acoustic signal processor 270 together condition the electrical signal from the acoustic transducer 244 and create the acoustic data received therefrom.

次いで、ステップ340で、受信された音響データは、超音波モーション検出システム200のモーション検出プロセッサ270のメモリ(図示せず)に格納される。   Next, at step 340, the received acoustic data is stored in a memory (not shown) of the motion detection processor 270 of the ultrasonic motion detection system 200.

次に、ステップ345で、プロセッサ/制御器210は、他の方向、深さ及び/又は面においても走査すべきか否かを、決定する。走査すべき場合には、ステップ350で、走査域が、選択され、かつこの処理ステップ310が繰り返される。走査すべきでない場合には、次いで、ステップ355において、モーション検出プロセッサ270が、(おそらく、プロセッサ/制御器210と連動して)受信された音響データを処理し、患者呼気サイクル、心臓の動き又は患者筋肉組織の動きによるモーションのような、超音波モーション検出システム200によって走査されている領域内でのモーションを表す又は示す画像及び/又は他の出力を作成する。   Next, at step 345, the processor / controller 210 determines whether to scan in other directions, depths and / or planes as well. If so, at step 350, a scan area is selected and this processing step 310 is repeated. If not, then in step 355, motion detection processor 270 processes the received acoustic data (perhaps in conjunction with processor / controller 210) to produce a patient expiration cycle, heart motion or An image and / or other output is created that represents or shows motion within the region being scanned by the ultrasonic motion detection system 200, such as motion due to movement of patient muscle tissue.

最後に、ステップ360で、超音波モーション検出システム200は、検出された動きを表す画像及び/又は他の出力を出力する。   Finally, at step 360, the ultrasonic motion detection system 200 outputs an image representing the detected motion and / or other output.

本願明細書には好ましい実施形態が開示されているが、本発明の概念及び範囲内において多くの変更が可能である。このような変更は、明細書、図面かつ請求項の精査の後、当業者には明確となるであろう。従って、添付の請求の範囲の精神及び範囲内では、本発明は、例外なく制限されることは無い。   While preferred embodiments are disclosed herein, many variations are possible within the concept and scope of the invention. Such modifications will become apparent to those skilled in the art after review of the specification, drawings, and claims. Accordingly, the invention is not limited without exception within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (15)

体内でのモーションを検出するシステムであって、
音響変換器と、前記音響変換器に結合される可変屈折音響レンズであって、電極に印加される選択された電圧に応じて前記可変屈折音響レンズの少なくとも一つの特性を調整する少なくとも一組の電極を持つ可変屈折音響レンズと、を含む音響プローブと、
前記音響変換器に結合されており、該音響変換器によって受信された音響エネルギーに応じて、目標物のモーションを検出するアルゴリズムを実行する、モーション検出プロセッサと、
選択された電圧を前記一組の電極に印加する可変電圧源と、
前記選択された電圧を前記一組の電極に印加するよう前記可変電圧源を制御する制御器と、
を備えるシステム。
A system for detecting motion in the body,
An acoustic transducer and a variable refractive acoustic lens coupled to the acoustic transducer, wherein the at least one set adjusts at least one characteristic of the variable refractive acoustic lens in response to a selected voltage applied to an electrode. An acoustic probe comprising: a variable refractive acoustic lens having an electrode;
A motion detection processor coupled to the acoustic transducer and executing an algorithm for detecting motion of the target in response to the acoustic energy received by the acoustic transducer;
A variable voltage source for applying a selected voltage to the set of electrodes;
A controller for controlling the variable voltage source to apply the selected voltage to the set of electrodes;
A system comprising:
送信信号源と、
前記音響変換器を、選択的に、前記送信信号源と前記モーション検出プロセッサに結合させる送信/受信スイッチとを、
更に、備える請求項1のシステム。
A transmission signal source; and
A transmit / receive switch that selectively couples the acoustic transducer to the transmit signal source and the motion detection processor;
The system of claim 1 further comprising:
前記可変屈折音響レンズが、
空洞と、
前記空洞内に配置されている第一流体媒体及び第二流体媒体と、
第一電極及び第二電極と
を備え、
前記第一流体媒体の音響波の音の速度が、前記第二流体媒体の音響波の音の速度と異なり、
前記第一流体媒体及び第二流体媒体が、互いに混和せず、かつ
前記第一流体媒体が、前記第二流体媒体とは実質的に異なる電気伝導度を持つ、
請求項1のシステム。
The variable refractive acoustic lens is
The cavity,
A first fluid medium and a second fluid medium disposed within the cavity;
A first electrode and a second electrode;
The speed of the acoustic wave sound of the first fluid medium is different from the speed of the acoustic wave sound of the second fluid medium,
The first fluid medium and the second fluid medium are immiscible with each other and the first fluid medium has a substantially different electrical conductivity than the second fluid medium;
The system of claim 1.
前記第一流体媒体及び第二流体媒体が、実質的に等しい密度を持つ、請求項3のシステム。   The system of claim 3, wherein the first fluid medium and the second fluid medium have substantially equal densities. 前記可変屈折音響レンズが、前記空洞を規定するハウジングを含み、かつ前記電極対の内の第一の電極が、前記ハウジングの底部に設けられ、かつ前記電極対の内の第二の電極が、前記ハウジングの横の側に設けられている、請求項3のシステム。   The variable refractive acoustic lens includes a housing defining the cavity, and a first electrode of the electrode pair is provided at a bottom of the housing, and a second electrode of the electrode pair is The system of claim 3, provided on a lateral side of the housing. 前記電極対の内の第一の電極が、前記第一及び第二流体媒体の内のより大きな電気伝導度を持つ一方の流体媒体と接触して設けられていて、かつ前記電極対の第二の電極が、前記第一及び第二流体媒体の内のより大きな電気伝導度を持つ前記一方の流体媒体から隔離されている、請求項3のシステム。   A first electrode of the electrode pair is provided in contact with one fluid medium having a higher electrical conductivity of the first and second fluid media, and a second electrode of the electrode pair; 4. The system of claim 3, wherein a plurality of electrodes are isolated from said one fluid medium having greater electrical conductivity of said first and second fluid media. 前記可変屈折音響レンズが、少なくとも一つの音響整合層によって前記音響変換器に結合されている、請求項1のシステム。   The system of claim 1, wherein the variable refractive acoustic lens is coupled to the acoustic transducer by at least one acoustic matching layer. 前記電極に渡って印加される選択された前記電圧に応答して調整される前記可変屈折音響レンズの少なくとも一つの特性が、前記可変屈折音響レンズの焦点及びエレべーションを含む、請求項1のシステム。   The at least one characteristic of the variable refractive acoustic lens that is adjusted in response to the selected voltage applied across the electrode comprises a focal point and elevation of the variable refractive acoustic lens. system. 音響波を使用してモーションを検出するための方法であって、
(1) 体に音響プローブを適用し、
(2) 前記体のターゲット領域から音響エネルギーを検出するために前記音響プローブの可変屈折音響レンズを制御し、
(3) 音響変換器で、前記ターゲット領域から戻って来る音響波を前記可変屈折音響レンズから受信し、
(4) 前記受信された音響波に対応する電気信号を前記音響変換器から出力し、
(5) 前記変換器によって出力された前記電気信号から受信された音響データを作成し、
(6) 前記体の他のターゲット領域に焦点を合わせるか否かを決定し、
(7) 他のターゲット領域が選択されるときには、前記新しく選択されたターゲット領域に対し(1)乃至(6)のステップを繰り返し、
(8) それ以上ターゲット領域が選択されないときには、前記受信された音響データを処理し前記体内でのモーションを示す一つ又はそれより多くの画像を出力する、
方法。
A method for detecting motion using acoustic waves,
(1) Apply an acoustic probe to the body,
(2) controlling the variable refractive acoustic lens of the acoustic probe to detect acoustic energy from the target region of the body;
(3) The acoustic transducer receives the acoustic wave returning from the target area from the variable refractive acoustic lens,
(4) An electrical signal corresponding to the received acoustic wave is output from the acoustic transducer,
(5) creating acoustic data received from the electrical signal output by the transducer;
(6) Decide whether to focus on other target areas of the body,
(7) When another target area is selected, the steps (1) to (6) are repeated for the newly selected target area.
(8) when no further target area is selected, process the received acoustic data and output one or more images showing motion in the body;
Method.
前記受信された音響データをメモリに格納することを、更に、備える請求項9の方法。   The method of claim 9, further comprising storing the received acoustic data in a memory. ステップ(3)の前に、前記可変屈折音響レンズに結合されている前記音響変換器に電気信号を印加して、音響波を生成しかつそれを前記ターゲット領域に向けることを、更に、備える請求項9の方法。   Further comprising applying an electrical signal to the acoustic transducer coupled to the variable refractive acoustic lens to generate an acoustic wave and direct it to the target region prior to step (3). Item 9. The method according to Item 9. 前記体のターゲット領域から音響エネルギーを検出するために前記可変屈折音響レンズを制御することが、2つの流体が互いに異なる音響波伝播速度を持つように、前記2つの流体を前記可変屈折音響レンズのハウジングに配置するよう、前記可変屈折音響レンズの電極に電圧を印加することを含む、請求項9の方法。   Controlling the variable refractive acoustic lens to detect acoustic energy from the target region of the body causes the two fluids to move through the variable refractive acoustic lens such that the two fluids have different acoustic wave propagation velocities. The method of claim 9, comprising applying a voltage to an electrode of the variable refractive acoustic lens for placement in a housing. 前記体のターゲット領域から音響エネルギーを検出するために前記可変屈折音響レンズを制御することが、前記可変屈折音響レンズの少なくとも一つの信号処理特性を含む、請求項9の方法。   The method of claim 9, wherein controlling the variable refractive acoustic lens to detect acoustic energy from a target region of the body includes at least one signal processing characteristic of the variable refractive acoustic lens. 調整される前記可変屈折音響レンズの少なくとも一つの信号処理特性が、前記可変屈折音響レンズの焦点である、請求項13の方法。   14. The method of claim 13, wherein at least one signal processing characteristic of the variable refractive acoustic lens that is adjusted is a focal point of the variable refractive acoustic lens. 調整される前記可変屈折音響レンズの少なくとも一つの信号処理特性が、前記可変屈折音響レンズの偏向角である、請求項13の方法。   The method of claim 13, wherein at least one signal processing characteristic of the variable refractive acoustic lens to be adjusted is a deflection angle of the variable refractive acoustic lens.
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