[發明專利]超聲波診斷裝置

有效

• 申請號: 201380001088.2
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103491880A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 三宅達也
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯醫療株式會社
• 主分類號: A61B8/12
• 分類號: A61B8/12;H04R3/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及使用電容式微加工超聲波振子進行基于超聲波的診斷的超聲波診斷裝置。

背景技術

近年來，進行著將與壓電振子不同的電容式振子(簡稱為C-MUT)使用于超聲波振子的超聲波設備的開發。

C-MUT在上部與下部的電極之間設置真空的空間區域，通過對上部電極施加DC偏置電壓和發送信號或者超聲波發送信號來將超聲波送出至檢查對象部位側，將反射回來的超聲波變換為在上部膜中接收而變換為電信號的超聲波回波信號(超聲波接收信號或者還簡稱為接收信號)，由此利用于基于超聲波的檢查、診斷。

向C-MUT的發送信號和由C-MUT接收到的接收信號通過線纜傳送，因而存在以下問題：由于C-MUT所具有的電容而與線纜之間產生阻抗失配，從而發送和接收靈敏度降低。

具體地說，由于阻抗失配導致因發送信號反射而該發送信號的波形失真、實際能夠施加給C-MUT的發送信號的電平降低，或者由于失配導致在接收到的接收信號中波形疊加、接收靈敏度降低，或者S/N降低。

關于這種現象，在日本專利第4575372號公報的以往例中，明確記載了以下技術：以防止接收靈敏度降低為目的，在振子元件的附近設置有以將其輸出與線纜的阻抗進行電匹配的方式變換為低阻抗的阻抗變換部件。

在上述以往例中，發送和接收均構成于同一路徑上，特別是，關注接收到的信號輸出，設置有阻抗變換部件。但是，C-MUT在發送時和接收時上部膜的振動特性不同，其結果是，有時C-MUT的阻抗特性產生差。因此，如上述以往例那樣，即使通過阻抗變換部件僅對接收信號進行阻抗的匹配，也難以最大限度地有效使用C-MUT的特性。

本發明是鑒于上述點而完成的，目的在于提供一種以下超聲波診斷裝置：在通過電容式振子(C-MUT)進行超聲波的發送和接收的情況下，在發送時和接收時均進行阻抗匹配，能夠獲取接收靈敏度和S/N良好的超聲波圖像。

發明內容

本發明的一個方式的超聲波診斷裝置具備：超聲波探頭，其具有電容式微加工超聲波振子；超聲波觀測裝置，其以裝卸自如的方式連接上述超聲波探頭，該超聲波觀測裝置具有發送電路和接收電路，該發送電路產生用于從上述電容式微加工超聲波振子送出超聲波的超聲波發送信號，該接收電路對由上述電容式微加工超聲波振子接收超聲波而生成的超聲波接收信號進行信號處理；發送用超聲波振子和接收用超聲波振子，所述發送用超聲波振子和接收用超聲波振子構成上述電容式微加工超聲波振子，該發送用超聲波振子由送出超聲波的多個電容式發送單體構成，該接收用超聲波振子由接收所送出的超聲波的反射超聲波并輸出超聲波接收信號的多個電容式接收單體構成；發送信號用線纜，其將上述發送用超聲波振子與上述超聲波觀測裝置的發送電路之間進行連接；接收信號用線纜，其將上述接收用超聲波振子與上述超聲波觀測裝置的接收電路之間進行連接；以及第一匹配部和第二匹配部，所述第一匹配部和第二匹配部分別對由上述發送信號用線纜傳送的上述超聲波發送信號和由上述接收信號用線纜傳送的上述超聲波接收信號進行電阻抗的匹配。

附圖說明

圖1是表示本發明的第一實施方式的超聲波診斷裝置的整體結構的圖。

圖2是表示發送和接收圖1中的超聲波的電路系統的結構的框圖。

圖3是表示匹配元件的具體電路的電路圖。

圖4是表示第一實施方式的變形例中的發送和接收超聲波的電路系統的結構的框圖。

圖5是表示本發明的第二實施方式的超聲波診斷裝置的結構的概要的圖。

圖6是表示本發明的第三實施方式的超聲波診斷裝置的結構的概要的圖。

圖7是表示本發明中的電子掃描方式的超聲波診斷裝置的結構的圖。

圖8是表示根據圖7的選擇控制信號而生成的選擇信號等的時序的圖。

圖9是表示構成為按照在超聲波發送和接收中使用的每個發送和電容式接收單體進行阻抗匹配的結構的發送用超聲波振子和接收用超聲波振子周邊部的結構的圖。

圖10是在第一實施方式中使步進電機的旋轉角與一個像素相當的超聲波發送和接收期間同步的情況下的時序圖。

具體實施方式

下面，參照附圖說明本發明的實施方式。

(第一實施方式)