[發(fā)明專利]超聲波診斷裝置以及超聲波探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380063368.6
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104822325A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設計）人: Z·班杰寧;D·布魯斯奇
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 肖靖

技術領域

實施方式涉及形成動態(tài)的子陣列的超聲波診斷裝置以及超聲波探頭。

背景技術

如圖1所示例的那樣，以往的超聲波圖像裝置具備處理單元1、顯示器單元2、纜線3、以及超聲波探頭超聲波振子4，超聲波探頭超聲波振子4經由纜線3與處理單元1連接。處理單元1一般控制超聲波探頭4，以使得朝向被檢體內的關心區(qū)域發(fā)送超聲波脈沖，并接收從被檢體反射的超聲波回波。處理單元1執(zhí)行實時地同時接收從超聲波探頭4反射的超聲波信號并將被檢體的關心區(qū)域的圖像顯示于顯示器單元2上這樣的進一步的處理。

詳細而言，超聲波探頭4為了發(fā)送超聲波信號并接收超聲波回波，還包含規(guī)定的數量的超聲波振子(變換器)，該超聲波振子被分組為超聲波探頭側的通道(即，與一個振子對應設置并且為了從該振子接受接收信號而設置于探頭側的信號線。從而，在原則上，超聲波探頭側的通道等于超聲波振子數)。在對二維(2D)圖像數據進行攝影的、將超聲波振子排列成一列的1D探頭的情況下，通道數一般達到64至256。另一方面，在對三維(3D)圖像數據進行攝影的、將超聲波振子網格狀地排列的2D陣列探頭的情況下，市售的探頭內所需的通道數一般超過1000。在上述的以往的超聲波圖像裝置中，超聲波振子探頭4發(fā)送超聲波信號并接收超聲波回波，同時超聲波振子探頭4為了進行實時的攝影而經由纜線3將大量的被反射的超聲波數據同時向處理單元1發(fā)送。

在最新的2D陣列探頭的大部分中，波束形成通過兩個步驟執(zhí)行。第1步驟被稱為子陣列(SA)波束形成，通常，伴隨著使來自接近的要素(超聲波振子)的模擬信號延遲和合計(相加)。換而言之，將接近的振子作為一組(＝子陣列)進行處理，對從子陣列內的各振子得到的接收信號分別通過模擬延遲電路施加延遲，并合計，從而生成從一個子陣列延遲相加后的一個接收信號。在以往技術中，模擬信號被延遲，被分組為子陣列(子陣列)。例如，模擬信號通常根據包含數千的這些要素的2D陣列內的3×3個、4×3個、或4×4個相鄰要素等規(guī)定的子陣列尺寸的要素進行合計。子陣列的尺寸以被合計出的信號數與超聲波系統(tǒng)側(超聲波診斷裝置主體側)的通道(即，從超聲波探頭輸出并由超聲波診斷裝置主體側輸入的接收信號的數量。將用于從超聲波探頭向超聲波診斷裝置主體送出接收信號的信號數設為上限。)的數量相等的方式來選擇。從而，超聲波診斷裝置主體側的通道數與子陣列的數量等價。

在以往技術中，上述第1步驟中的相加靜態(tài)地執(zhí)行(即，不會變更子陣列的數量以及尺寸)。遺憾的是，當使用通過這樣的靜態(tài)的相加所形成的波束時，產生幾個不良影響。例如，來自2D陣列的2D圖像質量比以往的1D陣列以及1.5D陣列的圖像質量差。即，在以往的系統(tǒng)中，與該電路結構相匹配地固定子陣列的形狀。例如，匯聚來自4×4個振子的接收信號作為一個接收信號進行處理。從而，如果設為振子的尺寸為一定，則與對各個振子獨立地設定延遲時間進行延遲相加的1D陣列或1.5D陣列相比較，在子陣列形狀被固定并且以粗略的子陣列的單位進行接收信號的處理的以往的2D陣列中，空間分辨率劣化。

這樣，通過將子陣列的形狀規(guī)則地固定而造成的旁瓣的產生也成為圖像質量的劣化的原因。然而，在診斷裝置側設定的系統(tǒng)側的通道數存在界限，因此，為了限制系統(tǒng)側的通道數不得不設置子陣列。

另一方面，一旦向超聲波診斷裝置主體側發(fā)送接收信號，則進行使用被數字化的接收信號的波束形成的第2步驟。該波束形成的第2步驟是動態(tài)的。通常，數字化信號在對模擬信號進行轉換后動態(tài)的波束形成時使用。很遺憾，第2波束形成步驟可以是動態(tài)的，但靈活性的范圍被限定，圖像質量由于從第1波束形成步驟靜態(tài)地合計出的模擬信號而被損害。另外，在該波束形成步驟中，對在第1波束形成步驟中合計以及延遲的信號進行處理，因此，當對從第1步驟靜態(tài)地處理了的信號動態(tài)地進行波束形成時，第2步驟需要追加的復雜性。

發(fā)明內容

因此，為了使用由2D陣列獲得的數據而改善2D圖像內以及3D圖像內的圖像質量，依然希望對子陣列動態(tài)地進行組織化。

目的在于提供一種能夠使用動態(tài)子陣列提高圖像質量并且當使用單一的探頭時靈活性也擴展的超聲波診斷裝置、超聲波探頭。