[發明專利]超聲波診斷裝置

有效

• 申請號: 200710136114.9
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101108133A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 曹景文;大西隆之;綱野和宏;小菅正之
• 申請（專利權）人: 阿洛卡株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉

技術領域

本發明涉及一種超聲波診斷裝置，并尤其涉及一種用于產生發射信號波形的技術。

背景技術

在超聲波診斷裝置中，將多個發射信號提供給多個轉換器元件，并由該多個轉換器元件將超聲波發射給活體。各發射信號由發射電路產生，已知有多種電路可作為發射電路(例如，參考JP?2001-245881?A和JP?2001-087263?A)。例如，已知兩種電路，在一種電路中通過簡單切換產生發射脈沖作為發射信號，在另一種電路中產生正極性的波形和負極性的波形，并且對波形進行組合以產生發射信號。在近幾年中，一種電路被商品化，其中通過從存儲器讀取表示發射波形的數字信號來產生發射信號，然后將數字信號轉換成模擬信號，并通過線性放大器放大該模擬信號。

為了提高圖像中深度方向上的分辨率(軸向分辨率)，必須產生具有窄脈沖寬度的發射脈沖(即，具有寬波段的脈沖)。此外，為了提高靈敏度，希望增大發射信號的電壓。尤其是，因為接收信號中包含的諧波分量(尤其是第二階諧波分量)與基波分量相比弱了約-20dB，所以在諧波成像模式(例如，參見JP?2002-165796?A和US專利No.5,902,243)中，強烈希望提高諧波分量的靈敏度。通常，第二階諧波分量正比于發射聲壓的平方，因此，希望增大發射聲壓，也就是，增大發射電壓。

不過，當大幅度的發射脈沖簡單形成為正極性脈沖或負極性脈沖時，必須在發射電路中產生高壓，所以必須使用能夠耐受這種高壓的電路結構(例如具有高壓耐受性的線性放大器和具有高壓耐受性的開關電路)。

為了形成諧波分量的圖像，必須去掉接收信號中包含的基波分量而只取出諧波分量。作為實現該過程的一種方法，已知有一種脈沖反相方法或相位反相方法(例如，參見JP?2002-165796?A和US專利No.5,902,243，如上所述)。在這種方法中，交替發射第一發射脈沖和第二發射脈沖，其中第二發射脈沖是第一發射脈沖的反相脈沖，而加入分別對應于第一和第二發射脈沖的第一接收信號和第二接收信號。US專利No.6,190,322公開了一種相位反相方法，其中交替發射第一非對稱超聲波脈沖和第二非對稱超聲波脈沖，第二非對稱超聲波脈沖是第一非對稱超聲波脈沖的反相脈沖。圖4的US專利No.6,190,322示出第一非對稱超聲波脈沖的波形。非對稱超聲波脈沖具有一個深的壓力峰值和存在于該峰值前后的兩個淺的壓力峰值。不過該波形不表示電發射信號。US專利No.6,190,322沒有公開有意義的負向偏移的用處，尤其是，包括形成沖擊部分基礎的負向偏移的電發射信號的產生。

發明內容

本發明的優點在于產生新穎的發射信號，其能夠提高超聲波圖像的圖像質量。尤其是，能夠產生能用于代替形成在一個極性側上的窄脈沖寬度和高壓的簡單脈沖的發射波形。

本發明的另一個優點在于利用具有常見電壓耐受性的發射電路來實現較高的軸向分辨率和高靈敏度，而不使用具有高壓耐受性的特殊發射電路。

本發明的又一個優點在于將發射信號頻譜實現為在超聲波轉換器的頻段內具有減少數量的波紋。

根據本發明的一個方面，提供一種超聲波診斷裝置，包括發射和接收超聲波的超聲波轉換器，和把發射信號提供給超聲波轉換器的發射器，其中發射信號包括平緩部分和沖擊部分，平緩部分在基線和一個極性側上的偏移電平之間平緩變化，沖擊部分具有從偏移電平處延伸，經過基線，并進入相反極性側的形狀。

在這種結構中，提供給超聲波轉換器的發射信號包括平緩部分(或斜坡部分)和沖擊部分。平緩部分是在基線和一個極性側上的偏移電平之間平緩變化的部分。更具體的是，平緩部分包括在沖擊部分之前和之后存在的兩個平緩轉變部分或包括在沖擊部分之前或之后存在的一個平緩轉變部分。理想的是，平緩部分從形成偏移電平的平坦部分繼續。沖擊部分具有從偏移電平處延伸，經過基線，并進入相反極性側的獨特形狀。利用這種結構，沖擊關于偏移電平在相反側上上升，從而與從基線上升的相關技術的簡單脈沖不同。換句話說，利用上述結構，偏移被使用并且沖擊部分在基線之上(穿過基線)形成，并且因此，可以在整個沖擊部分中獲得大的電壓變化而不增大相應于正極性和負極性的各電路的電壓耐受性(即，不使用高壓電路)。也就是說，沖擊部分具有與高壓簡單脈沖相同的脈沖波形，所以可以通過發射脈沖實現高靈敏度和高分辨率(高軸向分辨率)。