專利名稱：超聲波診斷裝置以及超聲波收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠維持畫質(zhì)并提高圖像收集率的超聲波診斷裝置以及用于超
聲波診斷裝置的超聲波收發(fā)方法。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置是如下診斷裝置，S卩，將內(nèi)置于超聲波探測(cè)器中的振動(dòng)元件所產(chǎn)
生的超聲波脈沖放射到被檢測(cè)體內(nèi)，通過(guò)上述振動(dòng)元件接收由生物體組織的聲音阻抗的差
異而產(chǎn)生的超聲波反射波，生成并顯示超聲波圖像，相比于X線診斷裝置或X線計(jì)算機(jī)斷層
拍攝裝置等其它的圖像診斷裝置，超聲波診斷裝置作為便宜且不會(huì)被放射線照射的、用于
非侵襲性的實(shí)時(shí)觀測(cè)的有用裝置而使用。根據(jù)以上特性，超聲波診斷裝置的適用范圍廣，用
于從心臟等循環(huán)器官到肝臟、腎臟等腹部、末梢血管、婦產(chǎn)科、腦血管等的診斷。 在這樣的超聲波診斷裝置中，近年來(lái)，通過(guò)電子式或機(jī)械式的三維區(qū)域的超聲波
掃描(三維立體掃描)，實(shí)時(shí)顯示三維超聲波圖像(RT3D圖像)的技術(shù)得到應(yīng)用。另外，作
為提高三維超聲波圖像的容積率(volume rate)的方法，同時(shí)接收(并列同時(shí)接收)多個(gè)
波束的技術(shù)、合成多個(gè)方向的發(fā)送波束并發(fā)送的技術(shù)等得到使用。 在超聲波診斷領(lǐng)域中，以往，與二維的平面掃描和三維立體掃描無(wú)關(guān)，都存在提高 回波信號(hào)的收集率(數(shù)據(jù)收集率)的要求。例如，為了提高三維超聲波圖像的容積率，在理 想狀態(tài)下，并列同時(shí)接收波束數(shù)至少為4波束以上，如果可能的話為8波束至32波束。
但是，在以往的超聲波診斷裝置中，存在以下問(wèn)題。 例如，作為以往的三維立體掃描的典型例子，通過(guò)如圖10所示的4X2 = 8波束的 并列同時(shí)接收，或者如圖11所示的4X4二 16波束的并列同時(shí)接收，執(zhí)行如圖12所示的三 維立體掃描。在這樣的結(jié)構(gòu)中，各接收波束R的距離發(fā)送波束中心軸T的距離不為等距離， 存在并列同時(shí)接收波束間的靈敏度不均勻的問(wèn)題。另外，如果通過(guò)信號(hào)處理對(duì)該接收波束 間的靈敏度不均勻性進(jìn)行事后補(bǔ)正，則后段的圖像處理等需要復(fù)雜的電路(濾波器)，在此 基礎(chǔ)上也難以完全消除波束間的不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種在維持畫質(zhì)的同時(shí)能夠進(jìn) 行提高信號(hào)收集率的超聲波發(fā)送的超聲波診斷裝置以及用于該超聲波診斷裝置的超聲波 收發(fā)方法。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，本發(fā)明的超聲波診斷裝置具有超聲波探測(cè)器，該超聲波 探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子在基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送 超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元，該信 號(hào)產(chǎn)生單元在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各 超聲波振子；計(jì)算單元，該計(jì)算單元將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束三維等間隔或 等角度地配置的情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)并列同時(shí)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間；以及，控制單元，該控制單元基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)形式，本發(fā)明的超聲波診斷裝置具有超聲波探測(cè)器，該超聲波探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元，該信號(hào)產(chǎn)生單元在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波振子；計(jì)算單元，該計(jì)算單元在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束配置在同心圓上的情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)并列同時(shí)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間；以及，控制單元，該控制單元基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)形式，本發(fā)明的超聲波收發(fā)方法是使用超聲波探測(cè)器收發(fā)超聲波，該超聲波探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；其特征在于，在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波振子，在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束三維等間隔或等角度地配置的情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)并列同時(shí)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間，基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)形式，本發(fā)明的超聲波收發(fā)方法是使用超聲波探測(cè)器收發(fā)超聲波，該超聲波探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；其特征在于，在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波振子，在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束配置在同心圓上的情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)并列同時(shí)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間，基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲波發(fā)送部21的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的4X2波束并列同時(shí)接收的情況下的接收靈
敏度均勻發(fā)送功能的概念的附圖。 圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的4X4波束并列同時(shí)接收的情況下的接收靈敏度均勻發(fā)送功能的概念的附圖。 圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的使用2維陣列探測(cè)器的三維(超聲波)掃描的附圖。 圖6是用于說(shuō)明以往的實(shí)施方式的使用1維陣列探測(cè)器的1X8波束并列同時(shí)接
5收的情況下的接收靈敏度不均勻的概念的附圖。 圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的使用l維陣列探測(cè)器的1X8波束并列同時(shí)接收的情況下的接收靈敏度均勻發(fā)送功能的概念的附圖。 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的接收靈敏度均勻發(fā)送功能的處理流程的流程圖。
圖9是用于說(shuō)明將本發(fā)明的實(shí)施方式的并列同時(shí)接收波束配置成同心圓狀的情況下的接收靈敏度均勻發(fā)送功能的概念的附圖。 圖10是用來(lái)說(shuō)明以往的實(shí)施方式的4X2波束并列同時(shí)發(fā)送的情況下的接收靈敏度不均勻的發(fā)送功能的概念的附圖。 圖11是用來(lái)說(shuō)明以往的實(shí)施方式的4X4波束并列同時(shí)發(fā)送的情況下的接收靈敏度不均勻的發(fā)送功能的概念的附圖。 圖12是用來(lái)說(shuō)明以往的實(shí)施方式的使用2維陣列探測(cè)器的3維(超聲波)掃描的附圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)具有大致相同的功能和結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，僅在必要的情況下進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
圖1是表示本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置10的方框結(jié)構(gòu)圖。 如該圖所示，本超聲波診斷裝置10由裝置主體11、超聲波探測(cè)器12、連接于裝置主體11并用于將來(lái)自操作員的各種指示*命令，信息取入裝置主體11的外部輸入裝置13、以及監(jiān)測(cè)器14構(gòu)成。在輸入裝置13中，設(shè)置有用于進(jìn)行發(fā)送條件的輸入、關(guān)心區(qū)域(ROI)的設(shè)定等的跟蹤球、開(kāi)關(guān)，按鈕、鼠標(biāo)、鍵盤。另外，在裝置主體11上，設(shè)置有超聲波發(fā)送部21、超聲波接收部22、B模式處理部23、多普勒處理部24、圖像生成部25、顯示控制部27、控制處理器(CPU)28、接口部29、存儲(chǔ)部32。 超聲波探測(cè)器12具有壓電陶瓷等作為聲音/電氣可逆的轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)超聲波振子。多個(gè)超聲波振子并列，并安裝在探測(cè)器12的前端。各超聲波振子根據(jù)供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓脈沖)分別在規(guī)定的定時(shí)產(chǎn)生超聲波。來(lái)自各超聲波振子的超聲波形成波束，在被檢測(cè)體內(nèi)的聲音阻抗的不連續(xù)面被反射。各超聲波振動(dòng)子接收該反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)，按照每個(gè)渠道取入到超聲波接收部22。 另外，超聲波探測(cè)器12也可以是多個(gè)超聲波振子沿著一個(gè)方向排列的一維陣列
探測(cè)器或多個(gè)超聲波振子排列成二維矩陣狀的二維陣列探測(cè)器中的任意一個(gè)。 超聲波發(fā)送部21是將用于超聲波發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(發(fā)送電壓脈沖)供給到超聲
波探測(cè)器12的裝置，具有多個(gè)(按每個(gè)渠道)發(fā)送單元210。 圖2是用于說(shuō)明超聲波發(fā)送部21的結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖所示，超聲波發(fā)送部21具有設(shè)置在每個(gè)超聲波振子中的多個(gè)發(fā)送單元210。各發(fā)送單元210設(shè)置多個(gè)定時(shí)調(diào)整電路211、發(fā)送電路212。 各發(fā)送單元210的多個(gè)定時(shí)調(diào)整電路211至少對(duì)應(yīng)于并列發(fā)送的多個(gè)波束數(shù)設(shè)置。各定時(shí)調(diào)整電路211根據(jù)來(lái)自控制處理器28的控制，產(chǎn)生控制信號(hào)S(參照?qǐng)D2)，該控制信號(hào)S具有應(yīng)當(dāng)賦予供給到對(duì)應(yīng)的超聲波振子的電壓脈沖的延遲時(shí)間。這里，所謂的應(yīng)當(dāng)賦予供給到超聲波振子的電壓脈沖的延遲時(shí)間是指，為了實(shí)現(xiàn)下述的接收靈敏度均勻發(fā)送(即，為了具有發(fā)送指向性，該發(fā)送指向性是指使發(fā)送超聲波聚焦為波束狀并且將基本發(fā)送波束排列為距離基本并列同時(shí)接收波束群的各接收波束等距離的位置)，按照每個(gè)超聲波振子計(jì)算的時(shí)間。 發(fā)送電路212以根據(jù)來(lái)自控制處理器28的控制而產(chǎn)生的速率脈沖(超聲波收發(fā)基準(zhǔn)速率信號(hào))為基準(zhǔn)，通過(guò)每個(gè)超聲波振子的發(fā)送單元210內(nèi)的定時(shí)調(diào)整電路211，按照每個(gè)發(fā)送波束對(duì)經(jīng)延遲時(shí)間處理的控制信號(hào)S(發(fā)送電壓脈沖控制信號(hào))進(jìn)行加法運(yùn)算/合成。超聲波接收部22按照每個(gè)渠道對(duì)從超聲波探測(cè)器12接受的回波信號(hào)進(jìn)行放大，在賦予用于決定接收指向性的必要的延遲時(shí)間后，進(jìn)行加法運(yùn)算。通過(guò)該加法運(yùn)算，來(lái)自與接收指向性相對(duì)應(yīng)的方向的反射成分被強(qiáng)調(diào)，形成(觀念地)超聲波接收波束(接收指向性)。特別是，該超聲波接收部22為了相對(duì)于發(fā)送波束取得與多個(gè)方向相對(duì)應(yīng)的并列同時(shí)接收波束，對(duì)取得的回波信號(hào)賦予多個(gè)波束數(shù)的量的不同的接收延遲，并且并列地執(zhí)行多個(gè)接收波束數(shù)的量的多次延遲加法運(yùn)算。另外，通過(guò)該接收指向性和發(fā)送指向性決定超聲波收發(fā)的綜合的指向性(該指向性一般稱為"掃描線")。加法運(yùn)算后的回波信號(hào)被送到B模式處理部23和多普勒處理部24。 B模式處理部23沒(méi)有圖示出，其由對(duì)數(shù)變換器、包絡(luò)線檢波電路構(gòu)成。對(duì)數(shù)變換器對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換。包絡(luò)線檢波電路對(duì)來(lái)自對(duì)數(shù)變換器的輸出信號(hào)的包絡(luò)線(envelope)進(jìn)行檢波(detect)。該檢波信號(hào)作為檢波數(shù)據(jù)輸出到圖像生成部25。
多普勒處理部24通過(guò)頻率解析并使用其解析結(jié)果和濾波器抽出血流成分，對(duì)多點(diǎn)(多個(gè)樣本點(diǎn))求出平均速度、分散、能量等血流信息。 圖像生成部25在使用由B模式處理部23輸入的掃描線信號(hào)列構(gòu)成的檢波數(shù)據(jù)執(zhí)行幀相關(guān)處理等之后，通過(guò)變換為基于空間信息的垂直坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)而生成B模式圖像。另外，圖像生成部25使用從多普勒處理部24輸入的血液信息，做成平均速度圖像、分散圖像、能量圖像、以及它們的組合圖像。 顯示控制部27將從圖像生成部25取得的超聲波圖像和預(yù)定的信息(例如文字信息、指定的R01等)合成，并送出到監(jiān)測(cè)器14。 控制處理器28基于經(jīng)由用戶輸入裝置13或網(wǎng)絡(luò)輸入的模式選擇、R01設(shè)定、發(fā)送開(kāi)始，結(jié)束等各種指示，讀取存儲(chǔ)部32中存儲(chǔ)的收發(fā)條件、裝置控制程序等，根據(jù)這些靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)控制該超聲波診斷裝置。另外，控制處理器28讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部32中的專用程序，根據(jù)該程序控制超聲波發(fā)送部21等，以便實(shí)現(xiàn)下述的接收靈敏度均勻發(fā)送功能。另外，在根據(jù)接收靈敏度均勻發(fā)送功能進(jìn)行的處理(接收靈敏度均勻發(fā)送處理)中，控制處理器28基于包含基本發(fā)送波束數(shù)n和每個(gè)基本發(fā)送波束數(shù)的接收波束數(shù)m的發(fā)送條件，計(jì)算每個(gè)振子的延遲時(shí)間。該每個(gè)振子的延遲時(shí)間的計(jì)算例如基于存儲(chǔ)部32中存儲(chǔ)的計(jì)算式而執(zhí)行。 存儲(chǔ)部32根據(jù)控制處理器28的控制，存儲(chǔ)從B模式處理部23或多普勒處理部24取得的信號(hào)數(shù)據(jù)(原數(shù)據(jù))、從圖像生成部25取得的圖像數(shù)據(jù)(靜止圖像、動(dòng)態(tài)圖像)。另外，存儲(chǔ)部32存儲(chǔ)該裝置的控制程序、診斷協(xié)議或收發(fā)條件等各種數(shù)據(jù)群、用于實(shí)現(xiàn)接收靈敏度均勻發(fā)送功能的專用程序。而且，存儲(chǔ)部32存儲(chǔ)與規(guī)定的計(jì)算式相關(guān)的信息，上述規(guī)定的計(jì)算式用于基于表格、基本發(fā)送波束數(shù)n以及每個(gè)基本發(fā)送波束數(shù)的接收波束數(shù)m計(jì)算各超聲波振子的延遲時(shí)間，上述表格將基本發(fā)送波束數(shù)n及每個(gè)基本發(fā)送波束數(shù)的接
7收波束數(shù)m的組合與各超聲波振子的延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)起來(lái)。 監(jiān)測(cè)器14基于來(lái)自顯示控制部27的視頻信號(hào)，將生物體內(nèi)的形態(tài)學(xué)的信息、血流
信息作為靜止圖像或動(dòng)態(tài)圖像顯示出來(lái)。(接收靈敏度均勻發(fā)送功能) 接下來(lái)，對(duì)本超聲波診斷裝置1具有的接收靈敏度均勻發(fā)送功能進(jìn)行說(shuō)明。該功能為，在超聲波接收中，將并列同時(shí)接收的多個(gè)接收波束例如以該多個(gè)接收波束群中的中心軸(或者收發(fā)波束中心軸)為基準(zhǔn)三維地等間隔或者等角度地排列，在該情況下，以形成超聲波發(fā)送聲場(chǎng)的基本發(fā)送波束配置于以2X2為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式進(jìn)行發(fā)送控制。在這里，所謂基本并列同時(shí)接收波束群是指，與一個(gè)發(fā)送波束的中心軸位置相對(duì)的多個(gè)接收波束。另外，所謂基本并列同時(shí)接收波束群的中心是指，例如使用構(gòu)成該基本并列同時(shí)接收波束群的各接收波束的中心軸來(lái)定義的中心位置。
圖3是用于說(shuō)明本接收靈敏度均勻發(fā)送功能的概念的附圖?；景l(fā)送波束為基本發(fā)送波束T1、T2這兩個(gè)。另外，與基本發(fā)送波束Tl相對(duì)的基本并列同時(shí)接收波束群是包含于該發(fā)送波束Tl的2X2 = 4個(gè)接收波束R，與基本發(fā)送波束T2相對(duì)的基本并列同時(shí)接收波束群是包含于該發(fā)送波束T2的2X2 = 4個(gè)接收波束R。這樣，在進(jìn)行4X2 = 8波束的并列同時(shí)接收的情況下，以各基本發(fā)送波束Tl、 T2的各中心軸配置于所對(duì)應(yīng)的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，控制供給(發(fā)送)到各超聲波振子的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間。
圖4是表示本接收靈敏度均勻發(fā)送的其它的方式的附圖?；景l(fā)送波束為基本發(fā)送波束T1、 T2、 T3、 T4這四個(gè)。這樣，在進(jìn)行4X4二 16波束的并列同時(shí)接收的情況下，以各基本發(fā)送波束T1、 T2、 T3、 T4的各中心軸配置于所對(duì)應(yīng)的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，控制供給(發(fā)送)到各超聲波振子的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間。
另外，由這樣的多個(gè)基本發(fā)送波束構(gòu)成的發(fā)送波束能夠以如下方式生成。例如，如果為圖3所示的基本發(fā)送波束Tl、基本發(fā)送波束T2構(gòu)成的發(fā)送波束，則通過(guò)各定時(shí)調(diào)整電路211，將為了實(shí)現(xiàn)基本發(fā)送波束T1的波形而進(jìn)行了延遲時(shí)間處理的控制信號(hào)S1和為了實(shí)現(xiàn)基本發(fā)送波束T2的波形而進(jìn)行了延遲時(shí)間處理的控制信號(hào)S2經(jīng)由發(fā)送電路212按照每個(gè)振子進(jìn)行加法運(yùn)算，根據(jù)進(jìn)行了加法運(yùn)算的控制信號(hào)將發(fā)送電壓脈沖供給到各振子，由此，能夠生成用于同時(shí)發(fā)送基本發(fā)送波束T1、基本發(fā)送波束T2的波束。因此，在進(jìn)行三維立體掃描的情況下，如圖5所示，三維區(qū)域通過(guò)基本發(fā)送波束Tl和基本發(fā)送波束T2被掃描。但是，并不僅拘泥于此，例如(按每個(gè)基本發(fā)送波束分離渠道)將基本發(fā)送波束T1、基本發(fā)送波束T2單獨(dú)地發(fā)送也可以。 在圖3、圖4等中，為了進(jìn)行具體的說(shuō)明，示例出距離基本發(fā)送波束相等距離的被并列同時(shí)接收的波束為2X2 = 4的情況。但是，并不僅拘泥于此，如果距離發(fā)送波束的中心位置等距離地配置，則一個(gè)基本發(fā)送波束所對(duì)應(yīng)的被并列同時(shí)接收的多個(gè)接收波束數(shù)m可以為任意數(shù)。因此，例如，在每個(gè)基本發(fā)送波束的被并列同時(shí)接收的多個(gè)接收波束m為6的情況下，則使用從發(fā)送波束的中心位置開(kāi)始等角度間隔(例如60度間隔)地排列在同心圓上的基本發(fā)送波束。在該情況下，在并列同時(shí)接收中，能夠?qū)崿F(xiàn)使接收靈敏度均勻的超聲波發(fā)送。 基本發(fā)送波束數(shù)n對(duì)應(yīng)于并列同時(shí)接收的波束的數(shù)量被適當(dāng)控制。因此，在本實(shí)施方式的裝置中，在進(jìn)行例如4X8 = 32波束的并列同時(shí)接收的情況下，基本發(fā)送波束數(shù)n設(shè)定為n = 8。 另外，本接收靈敏度均勻發(fā)送功能并不拘泥于通過(guò)二維陣列探測(cè)器進(jìn)行的三位立體掃描，還能夠適用于一維陣列探測(cè)器。例如，在通過(guò)一維陣列探測(cè)器進(jìn)行1X8 = 8波束的并列同時(shí)接收的情況下，一般的，如圖6所示，使用將等間隔地排列的接收波束R1 R8的中間作為其中心軸的發(fā)送波束Ta。在該情況下，根據(jù)本接收靈敏度均勻發(fā)送功能，如圖7所示，使用被并列同時(shí)接收的1X2 = 2波束的每個(gè)距離其中心等距離地配置的基本發(fā)送波束Tb、基本發(fā)送波束Tc、基本發(fā)送波束Td、基本發(fā)送波束Te，能夠構(gòu)成用于并列同時(shí)接收的發(fā)送波束。
(動(dòng)作) 下面，對(duì)本超聲波診斷裝置1的接收靈敏度均勻發(fā)送處理的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。 圖8是表示接收靈敏度均勻發(fā)送處理的流程的流程圖。如圖所示，首先，基于來(lái)自
輸入裝置13的輸入或者來(lái)自預(yù)先登錄的信息的選擇，設(shè)定包含基本發(fā)送波束數(shù)n、每個(gè)基
本發(fā)送波束的基本并列同時(shí)接收波束數(shù)m的發(fā)送條件(步驟S1)。另外，對(duì)于例如基本發(fā)送
波束數(shù)n、每個(gè)基本發(fā)送波束的基本并列同時(shí)接收波束數(shù)m，不拘泥于來(lái)自輸入裝置13的輸
入或者選擇，如果沒(méi)有特別用于變更的輸入，也可以自動(dòng)地設(shè)定預(yù)先設(shè)定值。 接下來(lái)，控制處理器28根據(jù)決定了的發(fā)送條件決定各超聲波振子的每個(gè)基本發(fā)
送波束的延遲時(shí)間(步驟S2)。該各超聲波振子的每個(gè)基本發(fā)送波束的延遲時(shí)間的決定通
過(guò)使用規(guī)定的計(jì)算式執(zhí)行?？刂铺幚砥?8將與所決定的各超聲波振子的每個(gè)基本發(fā)送波
束的延遲時(shí)間有關(guān)的信息供給到對(duì)應(yīng)的各定時(shí)調(diào)整電路211 (步驟S3)。 接下來(lái)，各定時(shí)調(diào)整電路211基于與供給的延遲時(shí)間相關(guān)的信息，產(chǎn)生經(jīng)各延遲
時(shí)間處理后的控制信號(hào)S (發(fā)送電壓脈沖控制信號(hào))，并送出到發(fā)送電路212。發(fā)送電路212
通過(guò)各定時(shí)調(diào)整電路211對(duì)按照每個(gè)發(fā)送波束進(jìn)行了延遲處理的控制信號(hào)S進(jìn)行加法運(yùn)算
/合成，在此基礎(chǔ)上，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓脈沖)供給到對(duì)應(yīng)的各振子(步驟S4)。 超聲波探測(cè)器12的各振子根據(jù)賦予的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(電壓脈沖)對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送超
聲波波束。發(fā)送的各波束在被檢測(cè)體內(nèi)組織的音響阻抗的不連續(xù)面被依次反射，并作為回
波信號(hào)被超生波探測(cè)器12的各超聲波振子取得(步驟S5)。 所取得的回波信號(hào)在超聲波接收部22、 B模式處理部23中接受規(guī)定的處理，并供給到圖像生成部25。圖像生成部25基于供給的回波信號(hào)生成超聲波圖像。監(jiān)測(cè)器14以規(guī)定的形態(tài)顯示生成的超聲波圖像(步驟S6)。
(效果) 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠獲得以下效果。 根據(jù)本超聲波診斷裝置，在超聲波接收中，將并列同時(shí)接收的多個(gè)接收波束例如以該(發(fā)送)波束中心軸為基準(zhǔn)三維等間隔或等角度地排列，在該情況下，以形成超聲波發(fā)送的基本發(fā)送波束配置在以2X2為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式進(jìn)行發(fā)送控制。因此，即使在將并列同時(shí)接收波束數(shù)量設(shè)定為例如從8波束到32波束左右的情況下，也能夠使并列同時(shí)接收的多個(gè)接收波束的靈敏度均勻。其結(jié)果是，能夠維持畫質(zhì)，同時(shí)提高信號(hào)收集率。 另外，在本超聲波診斷裝置中，基本發(fā)送波束數(shù)n、每個(gè)基本發(fā)送波束的基本并列同時(shí)接收波束數(shù)m能夠通過(guò)來(lái)自輸入裝置13的規(guī)定的操作等任意地控制。因此，通過(guò)選擇適于所期望的信號(hào)收集率的基本發(fā)送波束數(shù)n、每個(gè)基本發(fā)送波束的基本并列同時(shí)接收波 束數(shù)m，能夠始終提供畫質(zhì)高的超聲波圖像。 本發(fā)明不僅限定于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn) 行構(gòu)成要素變形并具體化。作為具體的變形例，例如有以下裝置。 (1)本實(shí)施方式的各功能也能夠通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即，將執(zhí)行該處理的程序安裝 在工作站等的計(jì)算機(jī)中，在將它們存儲(chǔ)器上展開(kāi)。此時(shí)，在電腦上能夠執(zhí)行該方法的程序 能夠存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體中并頒布，上述存儲(chǔ)媒體例如有磁盤(Flcx)py(注冊(cè)商標(biāo))盤)、硬盤 等)、光盤(CD-R0M、 DVD等)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。 (2)在上述實(shí)施方式中，示出了以下例子，S卩，并列同時(shí)接收的多個(gè)波束以距離基 本通信波束的中心軸等距離且等間隔的方式配置。但是，不僅拘泥于此，也可以采用將多個(gè) 并列同時(shí)接收波束距離基本發(fā)送波束的中心軸等距離地排列的結(jié)構(gòu)。因此，例如，即使在多 個(gè)并列同時(shí)接收波束相對(duì)于基本發(fā)送波束的中心軸沒(méi)有等角度地排列的情況下，也能夠?qū)?現(xiàn)與本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置相同的靈敏度均勻性。 另外，當(dāng)然的，基本并列同時(shí)接收波束群不僅限定于以2X2為單位的例子，可以 為任意構(gòu)成單位。例如，如圖9所示，也可以將排列為同心圓狀的8個(gè)接收波束作為基本并 列同時(shí)接收波束群，在其中心配置基本發(fā)送波束的中心軸。 (3)在上述實(shí)施方式中，例如也可以采用能夠積極地控制并列同時(shí)接收的多個(gè)波 束與基本發(fā)送波束的中心軸的距離r、或者并列同時(shí)接收的多個(gè)波束的基本發(fā)送波束的中 心軸所對(duì)應(yīng)的角度9的結(jié)構(gòu)。在該情況下，控制處理器28通過(guò)例如從輸入裝置13輸入的 距離r、角度e以及規(guī)定的計(jì)算式，計(jì)算每個(gè)超聲波振子的延遲時(shí)間。 (4)在通過(guò)上述實(shí)施方式將配置在基本并列同時(shí)接收波束群的中心的發(fā)送波束并 列同時(shí)發(fā)送的情況下，其發(fā)送順序沒(méi)有限制。例如，在圖7的例子中，同時(shí)并列發(fā)送發(fā)送波 束Tb和發(fā)送波束Tc，接下來(lái)并列同時(shí)發(fā)送發(fā)送波束Td和發(fā)送波束Te，在該情況下，可以采 用同時(shí)發(fā)送鄰接(空間連續(xù))的多個(gè)發(fā)送方向的發(fā)送波束的組合。另外，也可以例如并列 同時(shí)發(fā)送發(fā)送波束Tb和發(fā)送波束Td，接下來(lái)并列同時(shí)發(fā)送發(fā)送波束Tc和發(fā)送波束Te，或 者，例如并列同時(shí)發(fā)送發(fā)送波束Tb和發(fā)送波束Te，接下來(lái)并列同時(shí)發(fā)送發(fā)送波束Tc和發(fā)送 波束Tf，在上述情況下，也可以采用同時(shí)發(fā)送空間上不連續(xù)的多個(gè)發(fā)送方向的發(fā)送波束的 組合。 另外，通過(guò)適當(dāng)組合上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素，能夠形成各種發(fā)明。例 如，可以從實(shí)施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除若干構(gòu)成要素。另外，可以適當(dāng)組合不同的 實(shí)施方式的構(gòu)成要素。
權(quán)利要求
一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探測(cè)器，該超聲波探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供給的(發(fā)送)驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元，該信號(hào)產(chǎn)生單元在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波振子；計(jì)算單元，該計(jì)算單元在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束三維等間隔或等角度地配置的情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間；以及，控制單元，該控制單元基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述基本并列同時(shí)接收波束群 以2X2接收波束為單位。
3. 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè) 超聲波振子排列成二維矩陣狀的二維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，多個(gè)上述接收波束距離上述發(fā)送波束的中心軸等距離地排列。
4. 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè) 超聲波振子在一個(gè)方向上排列的一維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，多個(gè)上述接收波束以上述發(fā)送波束的中心軸為基準(zhǔn)等角度間隔地排列。
5. 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè) 超聲波振子在一個(gè)方向上排列的一維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，多個(gè)上述接收波束距離上述發(fā)送波束的中心軸等距離地排列。
6. —種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探測(cè)器，該超聲波探測(cè)器具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供 給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回 波信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元，該信號(hào)產(chǎn)生單元在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波振子；計(jì)算單元，該計(jì)算單元在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束配置在同心圓上的 情況下，以將上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束 群的中心的方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí) 間；以及，控制單元，該控制單元基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。
7. 如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述基本并列同時(shí)接受波束群 以2X2接收波束為單位。
8. 如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè)超聲波振子排列成二維矩陣狀的二維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，多個(gè)上述接收波束距離上述發(fā)送波束的中心軸等距離地排列。
9. 如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè) 超聲波振子在一個(gè)方向上排列的一維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，多個(gè)上述接收波束以上述發(fā)送波束的中心軸為基準(zhǔn)等角度間隔地排列。
10. 如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述超聲波探測(cè)器是上述多個(gè) 超聲波振子在一個(gè)方向上排列的一維陣列探測(cè)器，上述計(jì)算單元計(jì)算每個(gè)上述超聲波振子的延遲時(shí)間，以便在上述各基本并列同時(shí)接收 波束群中，2個(gè)上述接收波束距離上述發(fā)送波束的中心軸等距離地排列。
11. 一種超聲波收發(fā)方法，該方法使用超聲波探測(cè)器收發(fā)超聲波，該超聲波探測(cè)器具有 多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且， 從上述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；其特征在于，在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波 振子，在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束三維等間隔或等角度地配置的情況下，以將 上述發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的 方式，對(duì)每個(gè)上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間，基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。
12. —種超聲波收發(fā)方法，該方法使用超聲波探測(cè)器收發(fā)超聲波，該超聲波探測(cè)器具有 多個(gè)超聲波振子，該超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從上 述被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；其特征在于，在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到上述各超聲波 振子，在將基于上述反射波形成的多個(gè)接收波束配置在同心圓上的情況下，以將上述發(fā)送波 束的每個(gè)配置在以多個(gè)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè) 上述超聲波振子計(jì)算用于形成上述發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間，基于上述計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。
全文摘要
一種超聲波診斷裝置以及超聲波收發(fā)方法，該超聲波診斷裝置具有超聲波探測(cè)器，具有多個(gè)超聲波振子，該多個(gè)超聲波振子基于分別供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向檢測(cè)體發(fā)送超聲波，并且，從被檢測(cè)體接收超聲波的反射波并產(chǎn)生回波信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生單元，在一次超聲波發(fā)送中產(chǎn)生用于形成多個(gè)發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給到各超聲波振子；計(jì)算單元，在將基于反射波形成的多個(gè)接收波束三維等間隔或等角度地配置的情況下，以將發(fā)送波束的每個(gè)配置在以多個(gè)接收波束為單位的基本并列同時(shí)接收波束群的中心的方式，對(duì)每個(gè)超聲波振子計(jì)算用于形成發(fā)送波束的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲時(shí)間；以及控制單元，該控制單元基于計(jì)算的各延遲時(shí)間控制上述信號(hào)產(chǎn)生單元。
文檔編號(hào)A61B8/00GK101711684SQ20091017918
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
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