專利名稱：超聲波探頭及超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方面涉及一種連接在超聲波診斷裝置上，向被檢測體收發(fā)超聲波的超聲波探 頭，特別是一種不受電路性能的限制，在確保寬的動態(tài)范圍的同時，減少探頭電纜信號線根 數(shù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，在超聲波2維QD)陣列探頭等上，將電路內(nèi)置于探頭的頭部(head)內(nèi)， 執(zhí)行發(fā)送波形的生成、接收回波(接收信號)的放大和一部分的波束形成。使用這種超聲 波2維陣列探頭的超聲波診斷裝置，例如，在日本特開2007-167445號公報上有記載。通常，在通過探頭連接器連接這種超聲波探頭的超聲波診斷裝置本體上，被施加 接收延遲加法運算處理后的超聲波回波信號通過本體前置放大器群被放大。被放大的超 聲波回波信號，通過接收延遲加法電路使定時一致，通過信號處理部被檢波并提取包絡(luò) (envelope)，通過圖像處理部進行坐標變換，進行適合圖像顯示的處理后在顯示部顯示。借 此，被觀測體內(nèi)的形態(tài)信息被實時地顯示。關(guān)于以往的2維陣列超聲波探頭及超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)，參照圖9及圖10進行 說明。圖9是表示一般的超聲波診斷裝置結(jié)構(gòu)的功能框圖。圖10是在以往的超聲波2維 陣列探頭上的通道(channel)控制電路的框圖。超聲波振子群102是例如呈NXM陣列狀排列成的，向被觀測體0(例如心臟)收 發(fā)超聲波。脈沖發(fā)生器(pulsar)群101，與超聲波振子群102相連，按照由探頭手柄內(nèi)控制 電路100生成的不同定時來驅(qū)動超聲波振子群102，以產(chǎn)生具有規(guī)定的方向性的超聲波波 束。借此，按照來自脈沖發(fā)生器群101的電信號，從超聲波振子群102向被觀測體0照射超 聲波波束。從超聲波振子群102發(fā)送的超聲波波束，在被觀測體0內(nèi)的構(gòu)造物的邊界等的 聲阻抗不同的界面，與該被觀測體0內(nèi)的構(gòu)造、運動等相對應(yīng)地進行反射。前置放大器群 103為了良好地傳送通過超聲波振子群102接受的微弱的超聲波回波信號，進行低噪聲放 大或緩沖(buffering)等處理。通道控制電路104通過被指的子陣列接收波束形成器群 1041(參照圖10)，將來自上述的多個前置放大器群103的輸出信號作為一個組施加延遲時 間，并通過內(nèi)置的加法器1042(參照圖10)進行加法運算后輸出給超聲波診斷裝置本體。 由此，能夠使從該超聲波探頭1進行輸出的輸出信號線的數(shù)量減少。即，探頭電纜(probe cable) 11的根數(shù)得以減少。探頭手柄內(nèi)控制電路100，是用來控制上述脈沖發(fā)生器群101、前置放大器群103 以及通道控制電路104的動作的。前置放大器群103構(gòu)成為可以根據(jù)來自該探頭手柄內(nèi)控 制電路100的控制信號，分別設(shè)定偏置電流等動作條件。探頭手柄10和探頭連接器12，如上所述通過探頭電纜11連接。探頭連接器12通 過由多個電路組成的電路群121、及探頭連接器內(nèi)控制電路120而構(gòu)成。上述電路群121根 據(jù)需要進行放大、緩沖以及波段調(diào)整等的超聲波回波信號的追加處理。還有，探頭連接器內(nèi)控制電路120，對上述電路群121的動作進行控制，并且基于通過后述的超聲波診斷裝置本 體2傳送的控制信號，生成向探頭手柄內(nèi)控制電路100傳遞的控制信號。超聲波診斷裝置本體2由本體前置放大器群M0、本體接收延遲加法電路Ml、信 號處理部25、圖像處理部沈、顯示部27、本體發(fā)送延遲電路220、本體脈沖發(fā)生器群221、本 體控制電路21以及操作面板20構(gòu)成。在本體前置放大器群M0，由超聲波探頭1按幾個通道的組實施過最初的接收延 遲加法運算處理的超聲波回波信號被放大。這些被放大的超聲波回波信號，通過本體接收 延遲加法電路241使定時一致。而且，上述超聲波信號，在信號處理部25被檢波并提取包 絡(luò)。另外，該被提取的包絡(luò)，在圖像處理部26 —邊對照被觀測體0的剖面被變換坐標，一邊 被施加適合圖像顯示的灰度處理等后，在顯示部27顯示。借此，如圖11所示，被觀測體內(nèi) 的形態(tài)信息在顯示部27被實時地顯示。還有，本體控制電路21，對超聲波診斷裝置本體2內(nèi)的各處理部的動作進行控制， 并且向探頭連接器12的探頭連接器內(nèi)控制電路120傳遞控制信息。在作為動作模式，進行 能夠?qū)崿F(xiàn)波束轉(zhuǎn)向(beam steering)的連續(xù)波多普勒模式等情況下，操作面板20是操作者 輸入信息或者進行選擇操作的輸入機構(gòu)。再有，當超聲波探頭未內(nèi)置電路時，即連接了超聲波診斷裝置本體2驅(qū)動超聲波 振子群102的普通探頭的情況下，本體發(fā)送延遲回路220和本體脈沖發(fā)生器群221動作，通 常，不是內(nèi)置在超聲波診斷裝置本體2的結(jié)構(gòu)也可以。作為上述的超聲波診斷裝置的動作模式，已知用于測量血流速度等的連續(xù)波多普 勒(以下稱為“SCW”)模式。就SCW模式而言，如圖10所示，把呈NXM陣列狀排列的超聲 波振子群分為發(fā)送超聲波的區(qū)域B和接收超聲波的區(qū)域A來動作，借此便可以連續(xù)地收發(fā)
超聲波。在以SCW模式動作時，如果相對于被觀測體內(nèi)的血流進行中心頻率為f0的超聲波 的收發(fā)時，隨著流動的血細胞，超聲波波束的頻率就會獲得與血流速度成比例的多普勒頻 移(shift frequency) fd，從而接收到頻率為fO+fd的超聲波回波。因此，通過檢出該多普 勒頻移fd，并顯示其隨時間的變化，如圖12所示，可以作為多普勒圖像來顯示血流速度信 肩、ο還有，此時，對被檢出的多普勒頻移fd進行2維映射，進行適當?shù)念伾儞Q，并通 過與之前的超聲波圖像重疊顯示，可以作為彩色多普勒圖像(圖中未示)實時地顯示包含 血流速度信息的被觀測體內(nèi)的圖像。近年來，超聲波2維陣列振子已經(jīng)被應(yīng)用于超聲波探頭，振子數(shù)量數(shù)以千計地增 加，每個的大小變得極其微小。這種情況下，如果直接將探頭連接在超聲波診斷裝置上，由 于電纜根數(shù)必需非常多，而使電纜總體變粗，招致操作障礙，并且難于高質(zhì)量地傳送由微小 的振子接收的超聲波回波。因此，在使用超聲波2維陣列等情況下，在超聲波探頭上，安裝發(fā)送電路及接收電 路等電路，對接收的微弱的超聲波回波進行高效放大，并且通過按每幾個單位的振子進行 一部分的接收波束形成并進行加法運算，就可以不斷地減少向超聲波診斷裝置輸入的信號 線的根數(shù)。就SCW模式而言，為了將在超聲波波束上檢出的振幅大的雜波(clutter)(例如來自心臟壁的反射波)上重疊的極其微弱的多普勒信號進行放大，要求比獲得通常的B模式 圖像時更寬的動態(tài)范圍?？墒?，由于內(nèi)置于超聲波探頭的波束形成器受到供電等的制約，不能取得寬動態(tài) 范圍。這是由于為確保足夠的動態(tài)范圍有必要向波束形成器提供高電壓，相反，提高電壓就 會伴有發(fā)熱。由于超聲波探頭是與被檢測體接觸而使用的，所以有必要抑制該發(fā)熱，而不能 供給高電壓。因此，以往的內(nèi)置接收波束形成器的超聲波探頭，由于受上述的波束形成器的制 約，不能如實地將SCW的微弱信號成分進行放大，在以SCW模式動作時，不能按每幾個單位 的超聲波振子對輸出信號進行加法運算后向超聲波診斷裝置本體輸出。因此，以往的超聲 波探頭，就不能減少連接超聲波探頭和超聲波診斷裝置本體的探頭電纜內(nèi)的信號線的根 數(shù)，該探頭電纜只能是較粗的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而提出，其目的為即使在像SCW模式那樣，將超聲波振子 群分為執(zhí)行發(fā)送的區(qū)域和執(zhí)行接收的區(qū)域來使用的動作模式中，也確保寬的動態(tài)范圍，同 時，按每幾個單位的超聲波振子對相同相位的接收信號進行加法運算后向超聲波診斷裝置 本體發(fā)送，由此減少探頭電纜內(nèi)的信號線的根數(shù)。本實施方式是一種具有第1超聲波振子群和第2超聲波振子群，其特征為具備多 個矩陣開關(guān)盒加法器。有關(guān)本實施方式的超聲波探頭，具有由上述第1超聲波振子群向被 檢測體內(nèi)的規(guī)定觀測點發(fā)送超聲波、并由上述第2超聲波振子群接收在上述被檢測體內(nèi)反 射的超聲波回波的模式。上述多個矩陣開關(guān)，基于上述第2超聲波振子群與上述觀測點之 間的距離，從上述第2超聲波振子群輸出的多個超聲波回波中，提取具有大致相同相位的 多個超聲波回波。上述加法器，對上述多個矩陣開關(guān)提取的上述多個超聲波回波，按每個上 述矩陣開關(guān)進行加法運算后輸出。發(fā)明效果依照本發(fā)明，在使用內(nèi)置了前置放大器群等電路的超聲波2維陣列探頭和超聲波 診斷裝置中，能不受內(nèi)置于探頭的電路性能的制約而確保寬的動態(tài)范圍，能確保在SCW等 模式下的接收性能。還有，即使在像SCW等模式那樣要求寬的動態(tài)范圍的情況下，由于能按每幾個單 位的振子對接收信號進行加法運算并向超聲波診斷裝置本體發(fā)送，因此能減少探頭電纜內(nèi) 信號線的根數(shù)，而使探頭電纜比以往細。


圖1是有關(guān)第1實施方式的超聲波探頭中的通道控制電路的框圖。圖2A是用于說明有關(guān)第1實施方式的通道控制電路動作的圖。圖2B是用于說明有關(guān)第1實施方式的通道控制電路動作的圖。圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的超聲波探頭動作的流程圖。圖4是有關(guān)變形例1的超聲波探頭中的通道控制電路的框圖。圖5是用于說明有關(guān)變形例1的通道控制電路的動作的圖。
圖6是有關(guān)變形例2的超聲波探頭中的通道控制電路的框圖。圖7是用于說明有關(guān)變形例2的通道控制電路的動作的圖。圖8A是有關(guān)實施方式的通道控制電路的電路構(gòu)成示例。圖8B是有關(guān)實施方式的通道控制電路的電路構(gòu)成示例。圖8C是有關(guān)實施方式的通道控制電路的電路構(gòu)成示例。圖8D是有關(guān)實施方式的通道控制電路的電路構(gòu)成示例。圖9是表示一般的超聲波診斷裝置結(jié)構(gòu)的功能框圖。圖10是以往的超聲波探頭中的通道控制電路的框圖。圖11是以B模式動作時的超聲波斷層像的輸出示例。圖12是以SCW模式動作時的超聲波圖像的輸出示例。
具體實施例方式(第1實施方式)首先，參照圖1對有關(guān)第1實施方式的超聲波探頭的結(jié)構(gòu)進行說明。從探頭連接 器12到超聲波診斷裝置本體2的結(jié)構(gòu)，與圖9所示的以往的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)一樣， 在這里，對超聲波探頭1的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。如圖1所示，有關(guān)本實施方式的通道控制電路10 的特征在于除具備子陣列接 收波束形成器群1041和加法器1042之外，還具備旁路開關(guān)(bypass switch) 1043及矩陣 開關(guān)(matrix switch) 1044。為此，在本說明中，將著眼于與以往的超聲波探頭結(jié)構(gòu)不同的 探頭手柄10內(nèi)的結(jié)構(gòu)、處理來自超聲波探頭的發(fā)送信號的超聲波診斷裝置本體2內(nèi)的本體 接收延遲加法電路Ml以及控制裝置全體動作的本體控制電路21來進行說明。另外，標有 與圖10同樣的標記的結(jié)構(gòu)要素，表示與在圖10中附標記的結(jié)構(gòu)要素同樣的結(jié)構(gòu)。首先，本體控制電路21接受由操作者從操作面板20對超聲波診斷裝置動作的模 式(以下稱“動作模式”)的指定，并決定構(gòu)成超聲波振子群102的各超聲波振子的動作。具體講，像SCW模式那樣，在分為發(fā)送超聲波的多個超聲波振子和接收超聲波的 多個超聲波振子來收發(fā)超聲波的模式(以下稱為“第1模式”)的情況下，本體控制電路21 將超聲波振子群102分為發(fā)送超聲波的區(qū)域B和接收超聲波的區(qū)域A。還有，像B模式等那樣，在以相同的超聲波振子進行超聲波的收發(fā)(以下稱為“第 2模式”)雙向工作的模式下，本體控制電路21進行設(shè)定以使得構(gòu)成超聲波振子群102的各 超聲波振子執(zhí)行各自的超聲波發(fā)送及接收。本體控制電路21，將關(guān)于上述的超聲波振子的分配控制，作為區(qū)域控制信號向超 聲波探頭1發(fā)送并做出指示。接下來，本體控制電路21，接受由操作者從操作面板20對觀測點的設(shè)定，根據(jù)對 構(gòu)成超聲波振子群102的各超聲波振子與該觀測點之間的距離，算出各超聲波振子的發(fā)送 延遲時間及接收延遲時間。此時，在以第1模式動作時，發(fā)送延遲時間就會與發(fā)送超聲波的 區(qū)域B內(nèi)的各超聲波振子相對應(yīng)，接收延遲時間就會與接收超聲波的區(qū)域A內(nèi)的各超聲波 振子相對應(yīng)。接下來，本體控制電路21，將接收延遲時間和本體前置放大器群MO的各前置放 大器相對應(yīng)，并向本體接收延遲加法電路241做出指示，對來自該前置放大器的輸出信號分別進行延遲處理。例如，首先，本體控制電路21，將延遲時間tdl和從本體前置放大器群 240的前置放大器(以下稱為“本體前置放大器”)Chl輸出的信號相對應(yīng)，將延遲時間td3 和從本體前置放大器Ch3輸出的信號相對應(yīng)。然后，本體控制電路21，向本體接收延遲加法 電路241做出指示，以便按照該對應(yīng)關(guān)系分別施加延遲處理(關(guān)于本體接收延遲加法電路 241將后述)。還有，本體控制電路21，生成控制包含在超聲波探頭1中的矩陣開關(guān)1044的矩陣 開關(guān)切換信號，以便向本體前置放大器群MO的前置放大器(例如前置放大器Chl Ch3) 分別輸入具有所對應(yīng)的延遲時間的信號(關(guān)于矩陣開關(guān)1044將后述)。本體控制電路21，將算出的發(fā)送延遲時間和接收延遲時間、動作模式、區(qū)域控制信 號以及矩陣開關(guān)切換信號作為探頭控制數(shù)據(jù)，通過探頭連接器內(nèi)控制電路120向探頭手柄 內(nèi)控制電路IOOa發(fā)送(關(guān)于探頭手柄內(nèi)控制電路IOOa將后述)。有關(guān)本實施方式的通道控制電路104a，如圖1所示，由子陣列接收波束形成器群 1041、旁路開關(guān)1043、矩陣開關(guān)1044以及加法器1042構(gòu)成。子陣列接收波束形成器群1041是延遲電路，它將包含在前置放大器群103中的多 個前置放大器作為一組，以使來自包含在該組中的前置放大器的輸出信號的相位差一致的 方式，施加延遲處理并輸出。在有關(guān)本實施方式的超聲波探頭1上，設(shè)有從子陣列接收波束形成器群1041的輸 入一側(cè)引出的、對子陣列接收波束形成器群1041進行旁路的信號線(以下稱為“旁路信號 線”)。來自前置放大器群103的輸出信號通過旁路開關(guān)1043被切換，以通過子陣列接收波 束形成器群1041或旁路信號線中的任何一方。旁路開關(guān)1043，設(shè)在子陣列接收波束形成器群1041的輸出一側(cè)，并構(gòu)成為可以切 換至設(shè)在子陣列接收波束形成器群1041輸出一側(cè)的第1接點和設(shè)置在旁路信號線一側(cè)的 第2接點中的任意一方。旁路開關(guān)1043，由切換控制部1001通過超聲波診斷裝置的動作模式(以下稱“動 作模式”)進行切換(關(guān)于切換控制部1001將后述)。該旁路開關(guān)1043相當于切換部。具體講，像SCW模式那樣，在分為發(fā)送超聲波的多個超聲波振子和接收超聲波的 多個超聲波振子來進行超聲波收發(fā)的模式(以下稱“第1模式”)的情況下，被切換到第2 接點，不對來自前置放大器群103的輸出信號施加通過子陣列接收波束形成器群1041進行 的延遲處理。還有，像B模式等那樣，在以相同的超聲波振子進行超聲波的收發(fā)的模式(以下稱 為“第2模式”)的情況下，被切換到第1接點，如以往那樣，來自前置放大器103的輸出信 號被輸入子陣列接收波束形成器群1041施加延遲處理。加法器1042，通過對從多個旁路開關(guān)1043輸出的信號進行加法運算后輸出，從而 使來自超聲波探頭1的輸出信號線的數(shù)量減少。加法器1042例如被設(shè)置為對從由多個超 聲波振子構(gòu)成的規(guī)定的子陣列(比如子陣列10加1)通過前置放大器群103的各前置放大 器及旁路開關(guān)1043輸出的信號(以下有稱為“從子陣輸出的信號”的情況)進行加法運算。從加法器1042輸出的信號，通過探頭電纜11及電路群121，向本體前置放大器群 240輸入。加法器1042與本體前置放大器群240的各前置放大器一對一地對應(yīng)，從規(guī)定的 加法器1042(例如加法器1042al)輸出的信號，向規(guī)定的前置放大器(例如本體前置放大器群的前置放大器Chl)輸入。矩陣開關(guān)1044介于旁路開關(guān)1043和加法器1042之間，將從旁路開關(guān)1042輸入 的信號向加法器1042輸出。此時，矩陣開關(guān)1044由切換控制部1001控制，以使其按照動 作模式(第1模式或第2模式)，按每個從旁路開關(guān)1043輸入的信號，對要輸出的加法器進 行切換(關(guān)于切換控制部1001將后述)。在各矩陣開關(guān)1044之間能夠轉(zhuǎn)送輸入的信號。借此，就可以將輸入到規(guī)定的矩 陣開關(guān)(例如，為矩陣開關(guān)1044al)的信號，向設(shè)在不同的矩陣開關(guān)(例如，為矩陣開關(guān) 1044bl)輸出一側(cè)的加法器(例如，為加法器1042bl)輸出。還有，該動作由切換控制部 1001控制。當超聲波探頭1以第2模式動作時，矩陣開關(guān)1044受切換控制部1001控制，以使 得從旁路開關(guān)1043輸入的信號向配置在輸出一側(cè)的加法器1042輸出。還有，當超聲波探 頭1以第1模式動作時，矩陣開關(guān)1044受切換控制部1001控制，以使得輸入的信號按其每 個相位向規(guī)定的加法器1042輸出。關(guān)于本控制，將與切換控制部1001的動作一并后述。探頭手柄內(nèi)控制電路100a，具備切換控制部1001。探頭手柄內(nèi)控制電路100a，基 于從本體控制電路21接收的探頭控制數(shù)據(jù)中包含的發(fā)送延遲時間，向與發(fā)送超聲波的超 聲波振子(例如第1模式時區(qū)域B內(nèi)包含的超聲波振子)相對應(yīng)的脈沖發(fā)生器群101做出 發(fā)送超聲波的指示。還有，探頭手柄內(nèi)控制電路100a，將從本體控制電路21接收的探頭控 制數(shù)據(jù)中包含的動作模式、接收延遲時間以及矩陣開關(guān)切換信號向切換控制部1001發(fā)送， 做出對旁路開關(guān)1043及矩陣開關(guān)1044切換的指示。切換控制部1001按照收到的動作模式對旁路開關(guān)1043進行切換。還有，切換控 制部1001基于收到的各超聲波振子各自的接收延遲時間及矩陣開關(guān)切換信號，對子陣列 接收波束形成器群1041及矩陣開關(guān)1044進行控制。關(guān)于通過切換控制部1001對子陣列 接收波束形成器群1041、旁路開關(guān)1043以及矩陣開關(guān)1044的控制，參照圖1、圖2A以及圖 2B按每個動作模式進行具體說明。首先，對于超聲波探頭1以第2模式(例如B模式)動作時的動作，參照圖2A進 行說明。圖2A是用于說明超聲波探頭1在以第2模式動作時通道控制電路10 的動作的 圖。在以第2模式動作時，切換控制部1001將旁路開關(guān)1043切換到第1接點，以使得 來自前置放大器群103的各前置放大器的信號通過子陣列接收波束形成器群1041。此時， 切換控制部1001做出指示將與作為向構(gòu)成子陣列接收波束形成器群1041的各子陣列接 收波束形成器輸入信號的輸出源的超聲波振子相對應(yīng)的接收延遲時間，向各個子陣列接收 波束形成器發(fā)送，進行延遲處理。借此，例如，使得與子陣102al的α 1列、β 1列及、1列 相對應(yīng)的超聲波振子的輸出信號的相位，與延遲時間tdl的信號一致。接下來，切換控制部1001基于接收延遲時間及矩陣開關(guān)切換信號，對矩陣開關(guān) 1044進行控制，以使得從子陣列接收波束形成器群1041輸出、經(jīng)旁路開關(guān)1043輸入到矩陣 開關(guān)1044的信號，向設(shè)在該矩陣開關(guān)1044輸出一側(cè)的加法器1042輸入。具體講，如圖2A所示，例如，切換控制部1001對矩陣開關(guān)1044進行控制，以使得 來自與子陣列102al的α 1列、β 1列以及、1列相對應(yīng)的超聲波振子的信號，向與該子陣 列102al相對應(yīng)的加法器1042al輸入。同樣，來自與子陣列102a3的α 3列、β 3列及γ 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號便向與該子陣列102a3相對應(yīng)的加法器1042a3輸入。從而，當超聲波探頭1以第2模式動作時，通道控制電路10 成為與如圖10所示 的以往的通道控制電路104執(zhí)行相同動作的結(jié)構(gòu)。下面，對于超聲波探頭1以第1模式(例如SCW模式)動作時的動作，參照圖2B 進行說明。圖2B是用于說明關(guān)于超聲波探頭1以第1模式動作時通道控制電路10 的動 作的圖。在以第1模式動作時，切換控制部1001將旁路開關(guān)1043切換到第2接點，以使得 來自前置放大器群103的各前置放大器的信號通過旁路信號線。借此，以第1模式動作時， 子陣列接收波束形成器群1041被旁路，不對來自各超聲波振子的信號進行延遲處理。接下來，切換控制部1001基于接收延遲時間及矩陣開關(guān)切換信號，對矩陣開關(guān) 1044進行控制，以使得來自各超聲波振子并經(jīng)由前置放大器群103輸出的信號之中規(guī)定相 位的信號(例如延遲時間tdl的信號)向規(guī)定的加法器1042 (例如加法器1042al)輸出。例如，在圖2B中，假設(shè)來自與子陣列102al的α 1列、子陣列102a2的α 2列以及 子陣列102a3的α 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號表示相同相位(遲延時間tdl)。同樣， 假設(shè)來自與β 1列、β 2列以及β 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號表示相同相位(延遲時 間td2)；來自與Yl列、Y2列以及Y 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號表示相同相位(延遲 時間td3)。此時，如圖2B所示，切換控制部1001對矩陣開關(guān)1044進行控制，以使得來自與表 示相同相位(延遲時間tdl)的子陣列102al的α 1列、子陣列102a2的α 2列以及子陣列 102a3的α 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號，向已按照矩陣開關(guān)的切換信號與延遲時間tdl 建立相對應(yīng)關(guān)系的加法器1042al輸出。同樣，切換控制部1001對矩陣開關(guān)1044進行控制， 以使得來自與β 1列、β 2列以及β 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號，向已與延遲時間td2 建立相對應(yīng)關(guān)系的加法器1042a2輸出；來自與Y 1列、Y 2列以及γ 3列相對應(yīng)的超聲波 振子的信號，向已與延遲時間td3建立相對應(yīng)關(guān)系的加法器1042a3輸出。另外在上述中，如圖1所示，雖然按每一個對從規(guī)定子陣列(例如子陣列10加1) 輸出的信號進行加法運算的加法器1042都設(shè)有矩陣開關(guān)1044的情況做了說明，但是對多 個加法器1042設(shè)一個矩陣開關(guān)1044也是可以的。從加法器1042輸出的信號，通過探頭電纜11及電路群121，在本體前置放大器群 240被放大。如圖2A及圖2B所示，超聲波探頭1內(nèi)的各加法器1042和本體前置放大器 群MO的各前置放大器，通過矩陣開關(guān)的切換信號被一對一地對應(yīng)。借此，例如，從加法器 1042al輸出的信號向本體的前置放大器Chl輸出；從加法器1042a3輸出的信號向本體的 前置放大器Ch3輸出。根據(jù)上述，超聲波探頭1內(nèi)的各加法器(例如加法器1042al 104 與本體前 置放大器群MO的各前置放大器(例如前置放大器Chl CM)分別相對應(yīng)。在本體前置放大器群240被放大后輸出的信號，向本體接收延遲加法電路241輸 入并被施加延遲處理，并進行加法運算后，向信號處理部25輸出。此時，本體接收延遲加法 電路Ml，按照來自本體控制電路21的控制，對從包含在本體前置放大器群240中的各個前 置放大器輸入的信號分別施加延遲處理(關(guān)于本體控制電路21將后述)。具體講，通過矩陣開關(guān)1044基于矩陣開關(guān)切換信號的控制，為了輸入來自包含在本體前置放大器群MO中的各個前置放大器的規(guī)定相位的信號，對每個該前置放大器施加 與該相位相對應(yīng)的延遲時間。例如，如圖2B所示，向本體前置放大器群MO的前置放大器 Chl輸入來自加法器1042al的信號。因此，對于來自前置放大器Chl的信號，就要根據(jù)相對 于與子陣列102al的α 1列、子陣列102a2的α 2列以及子陣列102a3的α 3列相對應(yīng)的 超聲波振子的接收延遲時間，施加延遲處理。(處理)下面，對有關(guān)本實施方式的超聲波探頭1在第1模式下的動作，參照圖3進行說 明。圖3是表示超聲波探頭動作的流程圖。(步驟Si)首先，本體控制電路21接受來自操作面板20的操作者的指定，將超聲波診斷裝置 的動作模式變更為SCW模式。此時，將超聲波振子群102也與分為接收超聲波的區(qū)域A和 發(fā)送超聲波的區(qū)域B的區(qū)域控制信號一起生成。(步驟 S2)接下來，本體控制電路21接受來自操作面板20的操作者對觀測點的指定，根據(jù) 構(gòu)成超聲波振子群102的各超聲波振子與該觀測點之間的距離，計算出與發(fā)送超聲波區(qū)域 B的各超聲波振子相對應(yīng)的發(fā)送延遲時間和與接收超聲波區(qū)域A的各超聲波振子相對應(yīng)的 接收延遲時間。(步驟 S3)當計算出與接收超聲波區(qū)域A的各超聲波振子相對應(yīng)的接收延遲時間后，本體控 制電路21生成對包含在超聲波探頭1的矩陣開關(guān)1044進行控制的矩陣開關(guān)切換信號，以 使得接收延遲時間(例如tdl td;3)與本體前置放大器群MO的各前置放大器(例如前 置放大器Chl CM)相對應(yīng)，并向本體前置放大器群240的前置放大器分別輸入具有對應(yīng) 的延遲時間的信號。(步驟S4)然后，本體控制電路21將計算出的發(fā)送延遲時間和接收延遲時間、區(qū)域控制信 號、動作模式以及矩陣開關(guān)切換信號作為探頭控制數(shù)據(jù)，通過探頭連接器內(nèi)控制電路120 向探頭手柄內(nèi)控制電路IOOa發(fā)送。探頭手柄內(nèi)控制電路100a，收到來自本體控制電路21 的探頭控制數(shù)據(jù)后，首先基于探頭控制數(shù)據(jù)內(nèi)的區(qū)域控制信號，將超聲波振子群102分為 接收超聲波的區(qū)域A和發(fā)送超聲波的區(qū)域B。(步驟 S51)接下來，探頭手柄內(nèi)控制電路100a，基于探頭控制數(shù)據(jù)內(nèi)的發(fā)送延遲時間生成發(fā) 送定時信號，并向脈沖發(fā)生器群101發(fā)送。(步驟 S61)脈沖發(fā)生器群101，基于從探頭手柄內(nèi)控制電路IOOa收到的發(fā)送定時信號，將發(fā) 送波形向超聲波振子群102的各超聲波振子發(fā)送，并生成發(fā)送波束。另外，有關(guān)步驟51及 步驟61的處理，與以往的技術(shù)一樣。(步驟 S52)探頭手柄內(nèi)控制電路100a，與有關(guān)步驟51及步驟61的處理一起，還基于探頭控 制數(shù)據(jù)內(nèi)的動作模式，向切換控制部1001做出對旁路開關(guān)1043切換的指示。切換控制部1001基于動作模式(這里為第1動作模式)，將旁路開關(guān)1043切換到旁路信號線一側(cè)。(步驟 S62)還有，探頭手柄內(nèi)控制電路100a，基于探頭控制數(shù)據(jù)內(nèi)的接收延遲時間及矩陣開 關(guān)切換信號，向切換控制部1001做出對矩陣開關(guān)1044切換的指示。切換控制部1001基于 接收延遲時間及矩陣開關(guān)切換信號，對矩陣開關(guān)1044進行切換，以使得來自各超聲波振子 并經(jīng)由前置放大器群103輸出的信號之中表示相同相位的信號向規(guī)定的加法器1042輸出。(步驟S7)然后，發(fā)送波束由發(fā)送超聲波的區(qū)域B內(nèi)的超聲波振子發(fā)送，其反射波由接收超 聲波的區(qū)域A的對應(yīng)的超聲波振子接收。由區(qū)域A的超聲波振子接收的超聲波回波信號， 在前置放大器群103被放大，隨著旁路開關(guān)1043的切換，通過旁路信號線一側(cè)并向矩陣開 關(guān)1044輸入。此時，如圖2B所示，隨著矩陣開關(guān)1044的切換，表示相同相位的信號(例如從與 α 列、α2列以及α3列相對應(yīng)的超聲波振子輸出的信號)向已和規(guī)定相位的信號(例如 延遲時間tdl的信號)建立對應(yīng)關(guān)系的加法器1042(例如加法器1042al)輸出，通過該加 法器1042進行加法運算后的信號，通過電路群121向已根據(jù)矩陣開關(guān)切換信號與該加法器 建立對應(yīng)關(guān)系的本體前置放大器(例如本體的前置放大器Chl)輸出。(步驟S8)本體前置放大器群M0，將接收信號放大并向本體接收延遲加法電路Ml輸入。此 時，本體控制電路21，與矩陣開關(guān)1044的控制相對應(yīng)地，使接收延遲時間和本體前置放大 器群MO的各前置放大器相對應(yīng)，并向本體接收延遲加法電路241指示延遲處理。本體接 收延遲加法電路241根據(jù)來自本體控制電路21的指示，對來自各前置放大器的信號施加延 遲處理、并進行加法運算之后，向信號處理部25輸出。從本體接收延遲加法電路241輸出 的信號，在信號處理部25進行信號處理之后，在圖像處理部沈變換成超聲波圖像后在顯示 部27顯示。(步驟S9)然后，當操作者從操作面板20做出觀測點變更指示時(步驟9，是)，對新指定的 觀測點，重新計算發(fā)送延遲時間及接收延遲時間，執(zhí)行對于新的觀測點的處理。當沒有有關(guān) 觀測點變更的指示時(步驟9，否)，處理結(jié)束。以上，根據(jù)有關(guān)第1實施方式的超聲波探頭，在使用內(nèi)置了前置放大器群等電路 的超聲波2維陣列探頭的超聲波診斷裝置中，可以不受內(nèi)置于探頭內(nèi)的電路(子陣列接收 波束形成器群1041)的性能條件的限制而確保寬的動態(tài)范圍。借此，即使是在像SCW模式 等的第1模式(分為發(fā)送超聲波的多個超聲波振子和接收超聲波的多個超聲波振子來收發(fā) 超聲波的模式)下，也可以確保接收性能。還有，即使在像第1模式那樣要求寬的動態(tài)范圍時，由于可以按每幾個單位的振 子對接收信號進行加法運算后向超聲波診斷裝置本體發(fā)送，因此能減少探頭電纜內(nèi)信號線 的根數(shù)，而使探頭電纜比以往的細。(變成例1)下面就有關(guān)變形例1的超聲波探頭的結(jié)構(gòu)，參照圖4和圖5進行說明。圖4是有 關(guān)變形例1的超聲波探頭中的通道控制電路104b的框圖。圖5是用于說明有關(guān)變形例1的通道控制電路104b的動作的圖。另外，在有關(guān)變形例1的超聲波探頭的說明中，將著眼 于與有關(guān)第1實施方式的超聲波探頭不同的切換控制部1001和矩陣開關(guān)1044在第1模式 下的動作進行說明(在第2模式下的動作與第1實施方式一樣)。有關(guān)第1實施方式的矩陣開關(guān)1044進行控制，以便從包含在超聲波振子群102的 區(qū)域A內(nèi)的全部超聲波振子中提取表示相同相位的信號，并向規(guī)定的加法器1042輸出。因 此，各矩陣開關(guān)就需要參照包含在超聲波振子群102的區(qū)域A內(nèi)的全部超聲波振子將信號 抽出，使各矩陣開關(guān)的處理變得復雜。在有關(guān)變形例1的超聲波探頭中，如圖4所示，將超聲波振子群102分割成由2個 以上的子陣列(例如子陣列102al 10加3)構(gòu)成的子組(例如子組10 及102b)，各矩陣 開關(guān)1044從包含在對應(yīng)的子組中的超聲波振子中提取表示相同相位的信號。借此，各矩陣 開關(guān)1044可以只參照包含在子組里的超聲波振子，就可以減輕各矩陣開關(guān)1044的處理負 擔。下面對有關(guān)變形例1的超聲波探頭進行具體說明。而且，在對有關(guān)變形例1的超聲波探頭進行說明時，在圖4及圖5的例子當中，假 設(shè)子陣列102al 102a3包含在子組10 內(nèi)，子陣列102bl 102b3包含在子組10 內(nèi)。 還有，在圖5的例子中，假設(shè)與子陣列102al 102a3的α 1列 α 3列和子陣列102bl 102b3的α 4列 α 6列相對應(yīng)的超聲波振子輸出表示相同相位(延遲時間tdl)的信號。 同樣，假設(shè)與子陣列102al 102a3的β 1列 β 3列和子陣列102bl 102b3的β 4列 β 6列相對應(yīng)的超聲波振子表示相同相位(延遲時間td2)，與子陣列102al 102a3的、1 列 Y 3列和子陣列102bl 102b3的γ 4列 γ 6列相對應(yīng)的超聲波振子表示相同相位 (延遲時間td3)。當動作模式為第1模式(例如SCW模式)時，如圖5所示，有關(guān)變形例1的切換控 制部1001對矩陣開關(guān)1044進行控制，以使得在同一子組內(nèi)表示規(guī)定的相同相位(例如延 遲時間tdl)的信號(例如從與α 、α2及α 3列相對應(yīng)的超聲波振子輸出的信號)向已 和該子組內(nèi)的該相位建立對應(yīng)關(guān)系的加法器(例如加法器1042al)輸入。此時，切換控制部1001不向包含在不同子組中的加法器1042轉(zhuǎn)送信號。具體地， 如圖5所示，切換控制部1001進行控制，以使得來自包含在子組10 中的超聲波振子的信 號，向已和該子組10 建立對應(yīng)關(guān)系的加法器1042al 1042a3輸入。此時，來自包含在 子組10 中的超聲波振子的信號，不向已和子組102b這樣的其它子組建立對應(yīng)關(guān)系的加 法器1042bl 1042b3輸入。即，當以輸出遲延時間tdl的信號的、與子陣列102al 102a3的α 1列 α 3列 和子陣列102bl 102b3的α 4列 α 6列相對應(yīng)超聲波振子為例進行說明時，則來自與 子陣列102al 10加3的α 1列 α 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號就向加法器1042al 輸出；來自與子陣列102bl 102b3的α 4列 α 6列相對應(yīng)的超聲波振子的信號就向加 法器1042b輸入。另外，在上述中，雖然對由切換控制部1001將各子組和加法器相對應(yīng)的例子進行 了說明，但由本體控制電路21將各子組和各加法器相對應(yīng)也可以。這時，本體控制電路21 將與各子組和各加法器的對應(yīng)關(guān)系相關(guān)的控制信息也含在內(nèi)，作為矩陣開關(guān)切換信號向超 聲波探頭1發(fā)送。如上所述，根據(jù)有關(guān)變形例1的超聲波探頭，各矩陣開關(guān)1044可以只參照包含在已建立對應(yīng)關(guān)系的子組中的超聲波振子，就可以減輕各矩陣開關(guān)1044的處理負擔。(變形例2)下面就有關(guān)變形例2的超聲波探頭的結(jié)構(gòu)，參照圖6進行說明。圖6是有關(guān)變形 例2的超聲波探頭中的通道控制電路l(Mc的框圖。另外，在有關(guān)變形例2的超聲波探頭的 說明中，將著眼于與有關(guān)第1實施方式及變形例1的超聲波探頭不同的前置放大器群103 和旁路開關(guān)1043的結(jié)構(gòu)以及切換控制部1001和矩陣開關(guān)1044在第1模式下的動作來進 行說明(在第2模式下的動作與第1實施方式一樣)。就有關(guān)第1實施方式及變形例1的超聲波探頭而言，由于通道控制電路10 及 104b結(jié)構(gòu)上的原因，能夠?qū)邮粘暡ǖ膮^(qū)域A的各振子設(shè)定的相位種類受到向各加法器 輸入信號的信號線數(shù)量或加法器數(shù)量的限制。例如，如圖2所示的有關(guān)第1實施方式的通道 控制電路10 的動作那樣，以來自包含在子陣列102al 102a3的超聲波振子的信號向加 法器1042al 1042a3輸入來進行說明。這時，能夠設(shè)定的相位種類最大就是加法器的數(shù) 量即3種。還有，由于能夠向各加法器輸入的信號線的數(shù)量最大為9根，所以如果表示相同 相位的信號有10個以上時，能夠設(shè)定的相位的種類就會不足于加法器的數(shù)量(不足3種)。在有關(guān)變形例2的超聲波探頭上，如圖6所示，可以通過前置放大器群103的各前 置放大器使一部分信號的相位反轉(zhuǎn)180度。借此，例如，假設(shè)信號的波長為2T，通過使帶有 td+T延遲而輸出的信號的相位反轉(zhuǎn)，便可以作為帶有td延遲而輸出的信號進行加法運算 后輸出，就可以緩解對上述的能設(shè)定的相位種類的制約。下面對有關(guān)變形例2的超聲波探 頭進行具體說明。構(gòu)成有關(guān)變形例2的前置放大器群103的各前置放大器構(gòu)成為，接受來自切換控 制部1001的指示，可以使輸入信號的相位反轉(zhuǎn)180度后輸出。前置放大器群103，設(shè)有與輸 出未反轉(zhuǎn)相位的信號的信號線不同的信號線(稱該信號線為“反轉(zhuǎn)信號線”)，將相位反轉(zhuǎn) 后的信號向該反轉(zhuǎn)信號線輸出。有關(guān)變形2的旁路開關(guān)1043構(gòu)成為，可以切換至設(shè)于子陣列接收波束形成器群 1041的輸出一側(cè)的第1接點、設(shè)于旁路信號線一側(cè)的第2接點以及除此之外設(shè)在上述反轉(zhuǎn) 信號線上的第3接點之中的任意一方。在這里參照圖7對有關(guān)變形例2的切換控制部1001和矩陣開關(guān)1044的動作進行 說明。圖7是用于說明有關(guān)變形例2的通道控制電路l(Mc的動作的圖。另外，在對變形例2的超聲波探頭進行說明時，就圖6及圖7的例子而言，假設(shè)子 陣列102al 102a3包含在子組10 中，子陣列102bl 102b3包含在子組102b中。還有，就圖7的例子而言，假設(shè)與子陣列10 的α 1列和子陣列102a3的α 3列 相對應(yīng)的超聲波振子，輸出表示相同相位(延遲時間tdl)的信號；與子陣列102a2的α 2’ 列對應(yīng)的超聲波振子，輸出相對于與α 列及α 3列相對應(yīng)的超聲波振子輸出的信號而言 相位被180度反轉(zhuǎn)后的(延遲時間tdl+T)信號。同樣，與β 1列和β 3列對應(yīng)的超聲波 振子輸出表示相同相位(延遲時間tc^)的信號，與β 2’列對應(yīng)的超聲波振子輸出相對于 與β 1列及β 3列相對應(yīng)的超聲波振子輸出的信號而言相位被180度反轉(zhuǎn)后的(延遲時間 td2+T)信號(來自與Y1列和Y 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號(延遲時間td3)和來自 與Y 2’列對應(yīng)的超聲波振子的信號(延遲時間td3+T)的關(guān)系也一樣)。在動作模式為第1模式(例如SCW模式)時，有關(guān)變形例2的切換控制部1001，首先基于收到的探頭控制數(shù)據(jù)內(nèi)的接收延遲時間，決定從各超聲波振子輸出的信號的相位種 類，然后，基于與各相位相對應(yīng)的超聲波振子的數(shù)量及加法器1042的數(shù)量，決定將相位反 轉(zhuǎn)180度的前置放大器群103的前置放大器。例如如圖7所示，當子組10 中包含子陣列102al 102a3時，與相位的種類6 種相對，加法器的數(shù)量為3，相位的種類數(shù)超過了加法器的數(shù)量。此時，本體控制電路21對 前置放大器群103的各前置放大器進行控制，以便將來自與子陣列102a2的α 2’列、β 2’ 列以及Y 2’列相對應(yīng)的超聲波振子的信號相位進行反轉(zhuǎn)，并將設(shè)置在該前置放大器輸出一 側(cè)的旁路開關(guān)1043切換到第3接點，而把其它的旁路開關(guān)1043切換到第2接點。還有，切換控制部1001受到上述有關(guān)相位反轉(zhuǎn)的控制，對矩陣開關(guān)1044進行控 制，以使得也包含反轉(zhuǎn)相位后的信號在內(nèi)，將表示規(guī)定的相同相位的信號，向規(guī)定的加法器 輸入。以圖7為例具體進行說明。例如在圖7中，來自與子陣列102al的α 1列和子陣 列102a3的α 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號和反轉(zhuǎn)了相位的來自與子陣列102a2的α 2’ 列相對應(yīng)超聲波振子的信號表示同一相位(延遲時間tdl)，向已和該相位相建立對應(yīng)關(guān)系 的加法器1042al輸入。同樣，來自與β 列和β 3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號和反轉(zhuǎn)了 相位的來自與β 2’列相對應(yīng)的超聲波振子的信號(延遲時間tc^)向加法器1042a2輸入； 來自與Yl列和Y3列相對應(yīng)的超聲波振子的信號和反轉(zhuǎn)了相位的來自與Y2’列相對應(yīng) 的超聲波振子的信號(延遲時間td;3)向加法器1042a3輸入。另外，與相位反轉(zhuǎn)有關(guān)的前置放大器群103的控制及對有關(guān)旁路開關(guān)1043向第3 接點或第2接點切換的控制，由本體控制電路21來控制的結(jié)構(gòu)也可以。這時，本體控制電 路21將與旁路開關(guān)1043的切換相關(guān)的控制信號包含在矩陣開關(guān)控制信號內(nèi)向超聲波探頭 1發(fā)送。還有，與變形例1 一樣，也可由本體控制電路21來執(zhí)行將各子組和各加法器相對應(yīng)。如上所述，根據(jù)有關(guān)變形例2的超聲波探頭，通過使來自一部分超聲波振子的信 號的相位反轉(zhuǎn)，就可以把相位相差180度的信號作為同一信號由同一個加法器進行加法運 算。借此，如圖7所示，對于各超聲波振子，就可以比有關(guān)第1實施方式或變形例1的超聲 波探頭更細致而靈活地設(shè)定相位。還有，在第1實施方式及變形例1中，是通過本體接收延 遲加法電路241分別進行延遲計算(延遲td及延遲td+T)，但是在變形例2中，可以通過同 一個延遲計算(延遲td)進行處理。另外，在上述中雖然以SCW模式為例對第1動作模式進行了說明，但并不限于SCW 模式。對于把超聲波振子群102分成不同目的的動作領(lǐng)域來使用的模式，同樣可以適用。還有，在本說明中，作為通道控制電路10 l(Mc的結(jié)構(gòu)，雖然是以在前置放大 器群103的輸出一側(cè)以所提及的順序設(shè)置子陣列接收波束形成群1041、旁路開關(guān)1043以及 矩陣開關(guān)1044為例進行了說明，但并不受本結(jié)構(gòu)的限制。圖8A 圖8D，是有關(guān)本發(fā)明的通道控制電路的電路構(gòu)成的示例。例如，如圖8A所 示，旁路開關(guān)1043被設(shè)在子陣列接收波束形成器群1041的輸入一側(cè)及輸出一側(cè)兩方也可 以，如圖8B和圖8C所示，被設(shè)在子陣列接收波束形成器1041的輸入一側(cè)也可以。還有，如 圖8C和圖8D所示，子陣列波束形成器群1041和矩陣開關(guān)1044并列設(shè)置也可以。如上所 述，只要可以將來自各超聲波振子的信號按照動作模式向規(guī)定的加法器1042輸入，通道控制電路10 l(Mc的電路結(jié)構(gòu)就不受限制。 雖然這里描述了一些實施方式，但這些實施方式只是以舉例方式進行表達，本發(fā) 明不限于此。實際上，上述這些新的系統(tǒng)可以體現(xiàn)在其各種方式中，而且，在這些系統(tǒng)方式 中的一些省略、替代以及改變并不背離本發(fā)明的主旨。隨附的權(quán)利要求書及等效物將涵蓋 這些方式或本發(fā)明主旨范圍內(nèi)的更改。
權(quán)利要求
1.一種超聲波探頭，其特征在于具有第1超聲波振子群和第2超聲波振子群，并且具有由上述第1超聲波振子群向被 檢測體內(nèi)的規(guī)定觀測點發(fā)送超聲波、并由上述第2超聲波振子群接收在上述被檢測體內(nèi)反 射的超聲波回波的模式， 該超聲波探頭還具備多個矩陣開關(guān)，基于上述第2超聲波振子群與上述觀測點之間的距離，從上述第2超聲 波振子群輸出的多個超聲波回波中，提取具有大致相同相位的多個超聲波回波；以及加法器，對上述多個矩陣開關(guān)提取的上述多個超聲波回波，按每個上述矩陣開關(guān)進行 加法運算后輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于除上述模式之外，該超聲波探頭還以其它模式動作，該其它模式是用構(gòu)成上述第1超 聲波振子群及第2超聲波振子群的任意超聲波振子發(fā)送上述超聲波，并用相同的上述超聲 波振子接收上述超聲波回波的模式，該超聲波探頭還具備多個波束形成器，當以上述其它模式動作時，該多個波束形成器 接收來自各個接收了上述超聲波回波的上述超聲波振子的輸出，并使各自的相位一致，在以上述其它模式動作時，上述加法器對上述波束形成器各自的輸出，按由上述波束 形成器分別調(diào)整成相同相位的每個組進行加法運算后輸出。
3.一種超聲波探頭，具備超聲波振子群，由二維排列的多個超聲波振子構(gòu)成；前置放大器，用上述超聲波振子群發(fā)送超聲波，按每個上述超聲波振子對在被檢測體 內(nèi)反射并被接收的超聲波回波進行放大；以及波束形成器群，對上述前置放大器放大后的超聲波回波施加延遲處理，并使由包含在 上述超聲波振子群中的多個上述超聲波振子輸出的上述超聲波回波的相位一致， 該超聲波探頭將收到的上述超聲波回波向超聲波診斷裝置輸出， 其特征在于 該超聲波探頭還具備切換部，在以將上述多個超聲波振子分為發(fā)送超聲波的多個超聲波振子和接收超聲波 的多個超聲波振子來收發(fā)超聲波的第1模式動作時，輸出將上述波束形成器旁路的信號， 在以相同的超聲波振子進行超聲波的收發(fā)的第2模式動作時，輸出來自上述波束形成器的信號；加法器，將從多個上述切換部輸出的信號匯總成相同相位的組，并進行加法運算后輸 出；以及矩陣開關(guān)，介于上述切換部和上述加法器之間，在以上述第1模式動作時，進行控制以 使得來自上述切換部的輸出按每種相同相位向不同的上述加法器輸入。
4.如權(quán)利要求3所述的超聲波探頭，其特征在于將接收上述超聲波的多個超聲波振子分為包含1個以上的上述超聲波振子的2個以上 的子組，按每個上述子組配置上述波束形成器群、上述切換部、上述矩陣開關(guān)以及上述加法 器的組合，當以上述第1模式動作時，上述矩陣開關(guān)進行控制以使得來自包含在上述子組中的上述切換部的輸出，按每種相同相位向不同的上述加法器輸入。
5.如權(quán)利要求3所述的超聲波探頭，其特征在于一部分上述前置放大器對由上述超聲波振子輸出的超聲波回波的相位進行反轉(zhuǎn)后輸出，在以上述第1模式動作時，上述切換部輸出將上述波束形成器旁路的信號以及由上述 前置放大器將上述超聲波回波的相位反轉(zhuǎn)后的信號中的某一個信號，在以上述第1模式動作時，上述矩陣開關(guān)進行控制，以使得來自上述切換部的將上述 波束形成器旁路的輸出以及由上述前置放大器將上述超聲波回波的相位反轉(zhuǎn)后的輸出，按 每種相同相位，向不同的上述加法器輸入。
6.一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭，該超聲波探頭具備 超聲波振子群，由二維排列的多個超聲波振子構(gòu)成；前置放大器，用上述超聲波振子群發(fā)送超聲波，按每個上述超聲波振子對在被檢測體 內(nèi)反射并被接收的超聲波回波進行放大；以及波束形成器群，對上述前置放大器放大后的超聲波回波施加延遲處理，并使由包含在 上述超聲波振子群中的多個上述超聲波振子輸出的上述超聲波回波的相位一致， 該超聲波探頭輸出上述超聲波回波，該超聲波診斷裝置接收由上述超聲波探頭輸出的上述超聲波回波，對該超聲波回波進 行整相、加法運算并生成超聲波圖像， 其特征在于 上述超聲波探頭還具備切換部，在以將上述多個超聲波振子分為發(fā)送超聲波的多個超聲波振子和接收超聲波 的多個超聲波振子來收發(fā)超聲波的第1模式動作時，輸出將上述波束形成器旁路的信號， 在以相同的超聲波振子進行超聲波的收發(fā)的第2模式動作時，輸出來自上述波束形成器的信號；加法器，將從多個上述切換部輸出的信號匯總成相同相位的組，并進行加法運算后輸 出；以及矩陣開關(guān)，介于上述切換部和上述加法器之間，在以上述第1模式動作時，進行控制以 使得來自上述切換部的輸出按每種相同相位向不同的上述加法器輸入。
全文摘要
本發(fā)明提供超聲波探頭及超聲波診斷裝置。本實施方式是一種具有第1超聲波振子群和第2超聲波振子群，其特征為具備多個矩陣開關(guān)盒加法器。有關(guān)本實施方式的超聲波探頭，具有由上述第1超聲波振子群向被檢測體內(nèi)的規(guī)定觀測點發(fā)送超聲波、并由上述第2超聲波振子群接收在上述被檢測體內(nèi)反射的超聲波回波的模式。上述多個矩陣開關(guān)，基于上述第2超聲波振子群與上述觀測點之間的距離，從上述第2超聲波振子群輸出的多個超聲波回波中，提取具有大致相同相位的多個超聲波回波。上述加法器，對上述多個矩陣開關(guān)提取的上述多個超聲波回波，按每個上述矩陣開關(guān)進行加法運算后輸出。
文檔編號A61B8/00GK102138807SQ20111000588
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者內(nèi)海勛, 平野亨, 本鄉(xiāng)宏信, 椎名孝行, 石塚正明 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝