超聲波圖像診斷裝置制造方法
超聲波圖像診斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超聲波圖像診斷裝置，具備：超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來自被檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā)送超聲波，其中，所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈沖信號，所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的脈沖信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的脈沖信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
【專利說明】超聲波圖像診斷裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超聲波圖像診斷裝置。
【背景技術】
[0002] 超聲波診斷通過只是將超聲波探頭貼在身體表面的簡單操作來實時顯示心臟的 跳動、胎兒的活動的樣子，并且安全性高，因此能夠重復地進行檢查。
[0003] 在顯示這種超聲波圖像的技術中，已知有如下技術：通過將發(fā)送信號的相對于基 波分量(頻率f〇)的高次諧波分量(例如，頻率2&、3&等）進行圖像化來獲得對比度好的圖 像。這種攝像方法被稱為組織諧波成像（Tissue Harmonic Imaging)。
[0004] 上述高次諧波分量主要是由于超聲波在被檢體內(nèi)傳播時所產(chǎn)生的非線性失真而 產(chǎn)生。即，照射到生物體內(nèi)的超聲波由于組織的非線性響應而在組織傳播過程中信號失真， 高次諧波分量增大。其結(jié)果，在其接收信號中例如包含基波4的2倍的頻率24、3倍的頻 率3;!^的分量。
[0005] 作為組織諧波成像中的抽取高次諧波分量的方法，已知有被稱為脈沖反向法 (Pulse inversion method)的方法。該方法通過隔著時間間隔來發(fā)送使極性或者時間反轉(zhuǎn) 了的第1以及第2發(fā)送脈沖信號，并合成各個接收信號來抵消基波分量，從而增強2次高次 諧波分量，例如公開于日本特開2000-300554號公報、日本特開2002-301068號公報以及日 本特開2003-310609號公報。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 在脈沖反向法中，為了獲得高畫質(zhì)的超聲波圖像，需要充分地進行基波分量的削 弱，為此要求高度的正負驅(qū)動對稱性。然而，在上述日本特開2000-300554號公報、日本特 開2002-301068號公報以及日本特開2003-310609號公報所記載的技術中，為了輸出滿足 高度的正負驅(qū)動對稱性的脈沖信號，需要具備高精度且昂貴的發(fā)送驅(qū)動裝置，在抑制了成 本的小型且低價的超聲波圖像診斷裝置中無法采用這種昂貴的發(fā)送驅(qū)動裝置，不得以只好 在分辨率、穿透率（Penetration)等畫質(zhì)方面進行妥協(xié)。
[0007] 本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種即使不具備具有高度的正 負驅(qū)動對稱性的發(fā)送驅(qū)動裝置也能夠維持分辨率并且提高穿透率的超聲波圖像診斷裝置。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個，反映了本發(fā)明的一個側(cè)面的超聲波圖像診斷裝 置具備：
[0009] 超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來 自被檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及
[0010] 發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā) 送超聲波，其中，
[0011] 所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈 沖信號，
[0012] 所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的 脈沖信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的 脈沖信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
[0013] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以 及使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不同而進行了時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn) 得到的第2脈沖信號。
[0014] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部使多個所述脈沖信號 的輸出時間不同。
[0015] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以 及通過使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的最初的工作狀態(tài)加長規(guī)定時間而進行時間 反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)從而使輸出時間與所述第1脈沖信號不同的第2脈沖信號。
[0016] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出在所述超聲波探 頭的-20dB下的發(fā)送接收帶寬內(nèi)多個所述脈沖信號的頻率分量的相關系數(shù)為0. 85以上且 小于1這樣的多個所述脈沖信號。
[0017] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為在所述超聲波探頭中，-20dB的分 數(shù)帶寬為110%以上。
[0018] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述脈沖信號是5個值以下的矩 形波。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 本發(fā)明通過以下所示的詳細說明和附圖會被更完全地理解。但是，它們并非限定 本發(fā)明。在此如下。
[0020] 圖1是表示超聲波圖像診斷裝置的外觀結(jié)構(gòu)的圖。
[0021] 圖2是表示超聲波圖像診斷裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022] 圖3是表示發(fā)送部的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023] 圖4是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0024] 圖5是對超聲波探頭的發(fā)送帶寬進行說明的圖。
[0025] 圖6是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0026] 圖7是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0027] 圖8是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0028] 圖9是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0029] 圖10是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0030] 圖11是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0031] 圖12是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0032] 圖13是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0033] 圖14是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0034] 圖15是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0035] 圖16是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0036] 圖17是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0037] 圖18是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0038] 圖19是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0039] 圖20是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0040] 圖21是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0041] 圖22是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0042] 圖23A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0043] 圖23B是對圖23A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0044] 圖24A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0045] 圖24B是對圖24A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0046] 圖25A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0047] 圖25B是對圖25A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0048] 圖26A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0049] 圖26B是對圖26A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0050] 圖27A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0051] 圖27B是對圖27A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0052] 圖28A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0053] 圖28B是對圖28A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0054] 圖29A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0055] 圖29B是對圖29A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0056] 圖30A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0057] 圖30B是對圖30A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0058] 圖31A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0059] 圖31B是對圖31A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0060] 圖32A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0061] 圖32B是對圖32A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0062] 圖33A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0063] 圖33B是對圖33A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0064] 下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式的超聲波圖像診斷裝置。但是，發(fā)明的范圍 不限于圖示例。此外，在下面的說明中，對具有相同功能以及結(jié)構(gòu)的部分附加相同的符號， 并省略其說明。
[0065] 如圖1和圖2所示，本實施方式的超聲波圖像診斷裝置S具備超聲波圖像診斷裝 置主體1和超聲波探頭2。超聲波探頭2對未圖示的生物體等被檢體發(fā)送超聲波(發(fā)送超聲 波)，并且接收由該被檢體反射的超聲波的反射波(反射超聲波：回波（echo))。超聲波圖像 診斷裝置主體1經(jīng)由纜線3而與超聲波探頭2連接，通過向超聲波探頭2發(fā)送電信號的驅(qū) 動信號而使超聲波探頭2向被檢體發(fā)送發(fā)送超聲波，并且基于根據(jù)由超聲波探頭2接收到 的來自被檢體內(nèi)的反射超聲波而由超聲波探頭2生成的電信號的接收信號，將被檢體內(nèi)的 內(nèi)部狀態(tài)圖像化為超聲波圖像。
[0066] 超聲波探頭2具備由壓電元件構(gòu)成的振子2a，例如在方位方向上一維陣列狀地排 列有多個該振子2a。在本實施方式中，例如使用具備192個振子2a的超聲波探頭2。此外， 振子2a也可以二維陣列狀地排列。另外，振子2a的個數(shù)能夠任意地設定。另外，在本實施 方式中，對超聲波探頭2采用了線性掃描方式的電子掃描探測器，但是可以采用電子掃描 方式或者機械掃描方式中的任意方式，另外還能夠采用線性掃描方式、扇形掃描方式或者 凸面掃描（Convex scanning)方式中的任意方式。另外，在本實施方式中，為了獲得高分辨 率的發(fā)送超聲波，應用能夠以良好的靈敏度進行寬帶寬下的超聲波的發(fā)送的超聲波探頭時 效果好，能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的超聲波圖像。超聲波探頭中的帶寬寬度可以任意地設定，但是優(yōu) 選 _20dB 的分數(shù)帶寬（fractional bandwidth)為 110% 以上。
[0067] 例如如圖2所示，超聲波圖像診斷裝置主體1具備操作輸入部11、發(fā)送部12、接 收部13、圖像生成部14、圖像處理部15、DSC (Digital Scan Converter :數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器） 16、顯示部17、以及控制部18而構(gòu)成。
[0068] 操作輸入部11例如具備用于進行指示診斷開始的命令、被檢體的個人信息等數(shù) 據(jù)的輸入等的各種開關、按鈕、跟蹤球（track ball)、鼠標、鍵盤等，將操作信號輸出到控制 部18。
[0069] 發(fā)送部12是如下電路：按照控制部18的控制，經(jīng)由纜線3向超聲波探頭2供給作 為電信號的驅(qū)動信號，使超聲波探頭2產(chǎn)生發(fā)送超聲波。更具體地說，如圖3所示，發(fā)送部 12例如具備時鐘產(chǎn)生電路121、脈沖產(chǎn)生電路122、工作狀態(tài)設定部123以及延遲電路124。
[0070] 時鐘產(chǎn)生電路121是產(chǎn)生對驅(qū)動信號的發(fā)送定時、發(fā)送頻率進行決定的時鐘信號 的電路。
[0071] 脈沖產(chǎn)生電路122是用于以規(guī)定的周期產(chǎn)生作為驅(qū)動信號的脈沖信號的電路。例 如如圖4所示，脈沖產(chǎn)生電路122通過切換并輸出5個值（+HV/+MV/0/-MV/-HV)的電壓，能 夠產(chǎn)生矩形波的脈沖信號。此時，關于脈沖信號的振幅，設為在正極性以及負極性下相同， 但是不限于此。在本實施方式中，設為切換5個值的電壓來輸出脈沖信號，但是不限于5個 值而能夠設定為適當?shù)闹?，但?yōu)選為5個值以下。由此，能夠以低成本提高頻率分量的控制 的自由度，能夠獲得更高分辨率的發(fā)送超聲波。
[0072] 工作狀態(tài)設定部123設定從脈沖產(chǎn)生電路122輸出的脈沖信號的工作狀態(tài)。艮P， 脈沖產(chǎn)生電路122輸出與由工作狀態(tài)設定部123所設定的工作狀態(tài)相應的脈沖波形的脈沖 信號。工作狀態(tài)例如能夠通過操作輸入部11的輸入操作來改變。
[0073] 延遲電路124是如下電路：用于針對驅(qū)動信號的發(fā)送定時，對與每個振子對應的 每個單獨路徑設定延遲時間，使驅(qū)動信號的發(fā)送延遲所設定的延遲時間而進行由發(fā)送超聲 波構(gòu)成的發(fā)送波束的匯聚。
[0074] 如以上那樣構(gòu)成的發(fā)送部12按照控制部18的控制，對于供給驅(qū)動信號的多個振 子2a，在每次發(fā)送接收超聲波時一邊錯開規(guī)定數(shù)一邊依次進行切換，向選擇了輸出的多個 振子2a供給驅(qū)動信號，由此進行掃描。
[0075] 在本實施方式中，為了抽取后述的高次諧波分量，而能夠?qū)嵤┟}沖反向法。即，發(fā) 送部12在實施脈沖反向法的情況下，能夠在同一掃描線上隔著時間間隔而發(fā)送第1脈沖信 號以及與該第1脈沖信號相比進行了時間反轉(zhuǎn)的第2脈沖信號。此時，在本實施方式中，發(fā) 送使第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不同而進行了時間反轉(zhuǎn)的、波形與第1脈 沖信號非對稱的第2脈沖信號。這里，波形非對稱是指既不是線對稱也不是點對稱。即，是 指不管是進行時間反轉(zhuǎn)還是極性反轉(zhuǎn)，形狀都不一致(不對稱)。另外，第2脈沖信號也可以 是與第1脈沖信號相比進行了極性反轉(zhuǎn)的脈沖信號。另外，實施脈沖反向法時所輸出的脈 沖信號的輸出次數(shù)不限于兩次，也可以是三次以上。
[0076] 接收部13是如下電路：按照控制部18的控制，從超聲波探頭2經(jīng)由纜線3而接收 電信號的接收信號。接收部13例如具備放大器、A/D變換電路、調(diào)相加法電路。放大器是如 下電路：用于針對與每個振子2a對應的每個單獨路徑，以預先設定的規(guī)定的放大率來放大 接收信號。A/D變換電路是用于對被放大的接收信號進行模擬-數(shù)字變換（A/D變換）的電 路。調(diào)相加法電路是如下電路：用于對于進行了 A/D變換的接收信號，針對與每個振子2a 對應的每個單獨路徑提供延遲時間來調(diào)整時相，并將它們進行相加(調(diào)相相加）而生成聲線 數(shù)據(jù)。
[0077] 圖像生成部14對來自接收部13的聲線數(shù)據(jù)實施包絡線檢波處理、對數(shù)放大等，進 行增益的調(diào)整等來進行亮度變換，由此生成B模式圖像數(shù)據(jù)。即，B模式圖像數(shù)據(jù)是通過亮 度來表示接收信號的強度的數(shù)據(jù)。由圖像生成部14所生成的B模式圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖 像處理部15。另外，圖像生成部14具備高次諧波分量抽取部14a。
[0078] 高次諧波分量抽取部14a根據(jù)從接收部13輸出的接收信號，實施脈沖反向法來抽 取高次諧波分量。在本實施方式中，能夠通過高次諧波分量抽取部14a來抽取以2次高次 諧波為主體的信號分量。在將從分別與從上述第1脈沖信號以及第2脈沖信號分別產(chǎn)生的 兩個發(fā)送超聲波對應的反射超聲波得到的接收信號進行相加(合成）而除去了包含在接收 信號中的基波分量之后進行濾波處理，從而抽取2次高次諧波分量。但是，在抑制了成本的 小型且低價的所謂低端的超聲波圖像診斷裝置中，即使在合成了第1脈沖信號以及第2脈 沖信號的情況下也不能完全地除去基波分量，而產(chǎn)生所謂的加法殘余。在本實施方式中，如 上述那樣合成第1脈沖信號、和與該第1脈沖信號非對稱的第2脈沖信號，從而積極地控制 加法殘余分量并利用它，使得在低端的超聲波圖像診斷裝置中也能夠一邊維持分辨率一邊 實現(xiàn)穿透深度(穿透率）的提高。
[0079] 圖像處理部15具備由DRAM (Dynamic Random Access Memory :動態(tài)隨機存取存 儲器）等半導體存儲器構(gòu)成的圖像存儲器部15a。圖像處理部15將從圖像生成部14輸出 的B模式圖像數(shù)據(jù)以幀為單位而存儲到圖像存儲器部15a。有時將幀單位下的圖像數(shù)據(jù)稱 為超聲波圖像數(shù)據(jù)或者幀圖像數(shù)據(jù)。圖像處理部15適當讀出存儲在圖像存儲器部15a中 的超聲波圖像數(shù)據(jù)而輸出到DSC16。
[0080] DSC16將從圖像處理部15接收到的超聲波圖像數(shù)據(jù)變換為基于電視信號的掃描 方式的圖像信號并輸出到顯示部17。
[0081] 顯示部 17 能夠應用 IXD (Liquid Crystal Display :液晶顯示器)、CRT (Cathode-Ray Tube :陰極射線管)顯不器、有機 EL (Electronic Luminescence :電致發(fā)光） 顯示器、無機EL顯示器以及等離子體顯示器等顯示裝置。顯示部17按照從DSC16輸出的 圖像信號而在顯示畫面上進行超聲波圖像的顯示。
[0082] 控制部 18 例如具備 CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)、R0M (Read Only Memory:只讀存儲器）、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器）而構(gòu)成，讀出 存儲在ROM中的系統(tǒng)程序等各種處理程序并在RAM中展開，按照所展開的程序來集中控制 超聲波圖像診斷裝置S的各部分的動作。
[0083] ROM由半導體等非易失性存儲器等構(gòu)成，存儲與超聲波圖像診斷裝置S對應的系 統(tǒng)程序以及能夠在該系統(tǒng)程序上執(zhí)行的各種處理程序、各種數(shù)據(jù)等。這些程序以計算機可 讀取的程序代碼的形式被保存，CPU依次執(zhí)行按照該程序代碼的動作。
[0084] RAM形成臨時地存儲由CPU執(zhí)行的各種程序以及與這些程序有關的數(shù)據(jù)的工作 區(qū)。
[0085] [實施例]
[0086] 下面，通過實施例來更詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明當然不被這些實施例所限 定。
[0087] 此外，在下面的實施例中，作為上述的發(fā)送部12而使用如下部件：作為第1脈沖信 號而發(fā)送圖6所示的波形No. 1的驅(qū)動信號，作為第2脈沖信號而發(fā)送與第1脈沖信號極性 反轉(zhuǎn)且對稱的圖20所示的波形No. 15的驅(qū)動信號，在連接了超聲波探頭時實際上通過示波 器來測量由超聲波探頭的前端部所觀察的實際驅(qū)動電壓，將它們相加了的結(jié)果，最大電壓 振幅成為 6. 2Vpp。另外，發(fā)送部 12 能夠切換 +44V (+HV)、+22V (+MV)、0V、-22V (_MV)、_44V (-HV)這5個值的電壓來輸出驅(qū)動信號。
[0088] 本實施例所示的驅(qū)動波形都是作為控制信號的驅(qū)動信號，因此在比較例1、2中波 形形狀成為對稱，但是在本實施例中如上述那樣使用對稱性不充分的廉價的發(fā)送部，因此 在將由超聲波探頭的前端部所觀察的實際驅(qū)動電壓波形分別進行相加時，在比較例1、2的 情況下實際上也產(chǎn)生加法殘余。
[0089] (實施例1)
[0090] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送-20dB下的下限頻率（FL20)為 3. 8MHz、上限頻率（冊20)為18. 6MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為132%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭A。在圖5中用A表示該超聲波探頭A的 發(fā)送帶寬形狀。此外，在圖5中，橫軸表示頻率，縱軸表示靈敏度。
[0091] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖8所示那樣的波形No. 3的驅(qū) 動信號。波形No. 3的驅(qū)動信號在0納秒（nsec)時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到 19納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到 57納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在63納秒時達到0V并維持到 82納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+HV并維持到 125納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在125納秒時電壓下降，在132納秒時達到-HV并維 持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到0V。 這樣，波形No. 3的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間(輸出時間）成為163納秒。
[0092] 另外，將第2脈沖信號設為如圖14所示那樣的波形No. 9的驅(qū)動信號。波形No. 9 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到163納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在163納秒時電壓下降，在169納秒時達到0V。這樣，波形No. 9 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為169納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長6納 秒。另外，如圖23A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 9的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的 驅(qū)動信號的波形成為時間對稱(此外，在下面的實施例的說明中，在第1脈沖信號的各工作 狀態(tài)和與它們分別對應的第2脈沖信號的工作狀態(tài)中允許1納秒左右的差異，而在本實施 方式中，是在誤差的范圍中允許當作大致相同的長度。即，在不超出本發(fā)明的精神的范圍內(nèi) 也可以允許這種誤差。），但與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的第1 工作狀態(tài)對應的波形No. 9的第5工作狀態(tài)的長度長7納秒。在圖23B中示出對這些驅(qū)動 波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖23A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。 另外，在圖23B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A 的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 992。
[0093] (實施例2)
[0094] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0095] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0096] 另外，將第2脈沖信號設為如圖9所示那樣的波形No. 4的驅(qū)動信號。波形No. 4 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到169納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在174納秒時達到0V。這樣，波形No. 4 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是174納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長11納秒。 另外，如圖24A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 4的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 4的第5工作狀態(tài)的長度長13納秒。在圖24B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖24A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖24B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 973。
[0097] (實施例3)
[0098] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送_20dB下的下限頻率（FL20)為 5. 0MHz、上限頻率（冊20)為17. 8MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為114%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭B。在圖5中用B來表示該超聲波探頭B 的發(fā)送帶寬形狀。
[0099] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號以及第2脈沖信號設為與實施例2相同 的波形No. 3以及波形No. 4的驅(qū)動信號。并且，對這些頻率功率譜的、超聲波探頭B的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（5. OMHz-17. 8MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 977。
[0100] (實施例4)
[0101] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送-20dB下的下限頻率（FL20)為 5. 6MHz、上限頻率（冊20)為17. 3MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為104%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭C。在圖5中用C來表示該超聲波探頭C 的發(fā)送帶寬形狀。
[0102] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號以及第2脈沖信號設為與實施例2相同 的波形No. 3以及波形No. 4的驅(qū)動信號。并且，對這些頻率功率譜的、超聲波探頭B的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（5. OMHz-17. 8MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 977。
[0103] (實施例5)
[0104] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0105] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0106] 另外，將第2脈沖信號設為如圖10所示那樣的波形No. 5的驅(qū)動信號。波形No. 5 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到175納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在175納秒時電壓下降，在182納秒時達到0V。這樣，波形No. 5 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是182納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長19納秒。 另外，如圖25A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 5的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 5的第5工作狀態(tài)的長度長19納秒。在圖25B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖25A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖25B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 942。
[0107] (實施例6)
[0108] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0109] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0110] 另外，將第2脈沖信號設為如圖11所示那樣的波形No. 6的驅(qū)動信號。波形No. 6 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到182納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在182納秒時電壓下降，在188納秒時達到0V。這樣，波形No. 6 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是188納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長25納秒。 另外，如圖26A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 6的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 6的第5工作狀態(tài)的長度長26納秒。在圖26B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖26A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖26B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 905。
[0111] (實施例7)
[0112] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0113] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0114] 另外，將第2脈沖信號設為如圖12所示那樣的波形No. 7的驅(qū)動信號。波形No. 7 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到188納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在188納秒時電壓下降，在194納秒時達到0V。這樣，波形No. 7 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是194納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長31納秒。 另外，如圖27A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 7的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 7的第5工作狀態(tài)的長度長32納秒。在圖27B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖27A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖27B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 859。
[0115] (實施例8)
[0116] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0117] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0118] 另外，將第2脈沖信號設為如圖13所示那樣的波形No. 8的驅(qū)動信號。波形No. 8 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到194納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓下降，在200納秒時達到0V。這樣，波形No. 8 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是200納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長37納秒。 另外，如圖28A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 8的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 8的第5工作狀態(tài)的長度長38納秒。在圖28B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖28A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖28B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 835。
[0119] (實施例9)
[0120] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0121] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖15所示那樣的波形No. 10的 驅(qū)動信號。波形No. 10的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+HV并維持到19 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到57 納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在63納秒時達到0V并維持到82 納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+HV并維持到 125納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在125納秒時電壓下降，在132納秒時達到-HV并維 持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到0V。 這樣，波形No. 10的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為163納秒。
[0122] 另外，將第2脈沖信號設為如圖22所示那樣的波形No. 17的驅(qū)動信號。波形No. 17 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到157納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓下降，在163納秒時達到0V。這樣，波形No. 17 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是163納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 10的驅(qū)動信號相同。 另外，如圖29A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 17的驅(qū)動信號的波形與波形No. 10的 驅(qū)動信號的波形成為時間對稱，但是波形No. 10的第1工作狀態(tài)的電壓變得高于與該波形 No. 10的第1工作狀態(tài)對應的波形No. 17的第5工作狀態(tài)的電壓。在圖29B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖29A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖29B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 961。
[0123] (實施例 10)
[0124] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0125] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖18所示那樣的波形No. 13的 驅(qū)動信號。波形No. 13的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到25 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在25納秒時電壓下降，在32納秒時達到-HV并維持到57 納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在75納秒時達到+HV并維持到94 納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在94納秒時電壓下降，在100納秒時達到-MV并維持到 119納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓上升，在125納秒時達到0V。這樣， 波形No. 13的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為125納秒。
[0126] 另外，將第2脈沖信號設為如圖19所示那樣的波形No. 14的驅(qū)動信號。波形No. 14 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到13納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在13納秒時電壓上升，在19納秒時達到+HV并維持到38納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在38納秒時電壓下降，在57納秒時達到-HV并維持到82納秒為止(第3工作狀 態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+MV并維持到119納秒為止(第4工作 狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓下降，在125納秒時達到0V。這樣，波形No. 14的驅(qū)動信號 的驅(qū)動持續(xù)時間是125納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 13的驅(qū)動信號相同。另外，如圖 30A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 14的驅(qū)動信號的波形與波形No. 13的驅(qū)動信號的波 形成為時間對稱，但是與波形No. 13的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 13的第1工 作狀態(tài)對應的波形No. 14的第4工作狀態(tài)的長度長13納秒，另外，與波形No. 13的第4工作 狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 13的第4工作狀態(tài)對應的波形No. 14的第1工作狀態(tài)的長度 短13納秒。在圖30B中示出對這些驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在 圖30A中，橫軸表不時間，縱軸表不電壓。另外，在圖30B中，橫軸表不頻率，縱軸表不信號強 度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz) 的相關系數(shù)進行求解時，是〇. 965。
[0127] (實施例 11)
[0128] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0129] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖16所示那樣的波形No. 11的 驅(qū)動信號。波形No. 11的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到44 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在44納秒時電壓下降，在57納秒時達到-MV并維持到 63納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到-HV并維持 到94納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在94納秒時電壓上升，在119納秒時達到+HV并維 持到144納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在144納秒時電壓下降，在150納秒時達到+MV 并維持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓下降，在163納秒時達到 0V并維持到175納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在175納秒時電壓下降，在182納秒時達 到-MV并維持到219納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在219納秒時電壓上升，在225納秒 時達到0V。這樣，波形No. 11的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為225納秒。
[0130] 另外，將第2脈沖信號設為如圖17所示那樣的波形No. 12的驅(qū)動信號。波形No. 12 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到38納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在38納秒時電壓上升，在44納秒時達到0V并維持到50納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在50納秒時電壓上升，在57納秒時達到+MV并維持到119納秒為止(第3工作 狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓下降，在132納秒時達到-MV并維持到138納秒為止(第4 工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓下降，在144納秒時達到-HV并維持到157納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到-MV并維持到169納秒 為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在182納秒時達到+MV并維持到219 納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在219納秒時電壓下降，在225納秒時達到0V。這樣，波 形No. 12的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是225納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 11的驅(qū)動 信號相同。另外，如圖31A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 12的驅(qū)動信號的波形與波形 No. 11的驅(qū)動信號的波形成為非對稱。在圖31B中示出對這些驅(qū)動波形進行頻率分析而得 到的頻率功率譜。此外，在圖31A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。另外，在圖31B中，橫 軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB下的發(fā)送頻 率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 827。
[0131] (比較例1)
[0132] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0133] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖6所示那樣的波形No. 1的驅(qū) 動信號。波形No. 1的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到19納 秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓上升，在25納秒時達到+HV并維持到63納 秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到+MV并維持到82納 秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓下降，在94納秒時達到-MV并維持到107 納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓下降，在113納秒時達到-HV并維持到 150納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓上升，在157納秒時達到-MV并維 持到169納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在175納秒時達到0V。 這樣，波形No. 1的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為175納秒。
[0134] 另外，將第2脈沖信號設為如圖20所示那樣的波形No. 15的驅(qū)動信號。波形No. 15 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到19納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到63納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在63納秒時電壓上升，在69納秒時達到-MV并維持到82納秒為止(第3工作 狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在94納秒時達到+MV并維持到107納秒為止(第4工 作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓上升，在113納秒時達到+HV并維持到150納秒為止(第 5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓下降，在157納秒時達到+MV并維持到169納秒為止 (第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在175納秒時達到0V。這樣，波形No. 15 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是175納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 1的驅(qū)動信號相同。 另外，如圖32A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 15的驅(qū)動信號的波形與波形No. 1的驅(qū) 動信號的波形成為使正負的極性反轉(zhuǎn)了的形狀，且成為對稱。在圖32B中示出對這些驅(qū)動 波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖32A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。 另外，在圖32B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A 的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是1. 000。
[0135] (比較例2)
[0136] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0137] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖7所示那樣的波形No. 2的驅(qū) 動信號。波形No. 2的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到19納 秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓上升，在25納秒時達到+HV并維持到63納 秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到+MV并維持到82納 秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓下降，在94納秒時達到-MV并維持到107 納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓下降，在113納秒時達到-HV并維持到 150納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓上升，在157納秒時達到-MV并維 持到169納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在182納秒時達到+MV 并維持到194納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓上升，在200納秒時達到 +HV并維持到238納秒為止(第8工作狀態(tài))。之后，在238納秒時電壓下降，在244納秒時 達到+MV并維持到257納秒為止(第9工作狀態(tài))。之后，在257納秒時電壓下降，在263納 秒時達到0V。這樣，波形No. 2的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為263納秒。
[0138] 另外，將第2脈沖信號設為如圖21所示那樣的波形No. 16的驅(qū)動信號。波形No. 16 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到19納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到63納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓上升，在69納秒時達到-MV并維持到82納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在94納秒時達到+MV并維持到107納秒為止(第4 工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓上升，在113納秒時達到+HV并維持到150納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓下降，在157納秒時達到+MV并維持到169納秒 為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在182納秒時達到-MV并維持到194 納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓下降，在200納秒時達到-HV并維持到 238納秒為止(第8工作狀態(tài))。之后，在238納秒時電壓上升，在244納秒時達到-MV并維 持到257納秒為止(第9工作狀態(tài))。之后，在257納秒時電壓上升，在263納秒時達到0V。 這樣，波形No. 16的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是263納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 2 的驅(qū)動信號相同。另外，如圖33A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 16的驅(qū)動信號的波形 與波形No. 2的驅(qū)動信號的波形在極性上成為對稱。在圖33B中示出對這些驅(qū)動波形進行 頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖33A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。另外，在 圖33B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是1. 000。
[0139] 〈評價方法〉
[0140] 在與Gammex公司產(chǎn)的RMI404GS-LE0. 5相同的聲音等效材料的深度25mm的位置 處埋設了 50μπι的SUS導線。并且，在同一掃描線上隔著時間間隔而向超聲波探頭提供下 述表1所示的條件的驅(qū)動波形的第1脈沖信號和第2脈沖信號，進行第1超聲波以及第2 超聲波的發(fā)送接收，通過上述的脈沖反向法對從接收到的第1超聲波以及第2超聲波分別 得到的接收信號進行合成，得到基于THI (Tissue Harmonic Imaging:組織諧波成像)的超 聲波圖像。此時，將發(fā)送焦點設為25_。然后，將進行了圖像化時的導線描繪亮度變換為聲 音強度（dB)，得到其20dB分辨率(距離分辨率、方位分辨率)。另外，對于Gammex公司產(chǎn)的 RMI403GS-LE0. 5的聲音等效部件，將發(fā)送焦點設為25mm而進行第1超聲波以及第2超聲波 的發(fā)送接收，如上述那樣獲取連續(xù)的兩幀的超聲波圖像，并求出該兩幀的超聲波圖像的相 關性，確定該相關性低于〇. 5的深度，將其設為穿透深度（穿透率)。另外，在實施例1?11 以及比較例1和2各自的條件下進行內(nèi)側(cè)半月板前端部、肩關節(jié)盂唇、肱二頭肌長頭腱的描 繪，由從事整形外科相關工作的醫(yī)師以及臨床檢查技師共計10名通過下述的評價基準獲 得評分，對其值進行平均而將它設為描繪性得分。
[0141] [評價基準]
[0142] 10 :對于組織狀態(tài)的掌握無可挑剔的程度的描繪性
[0143] 8 :對于組織狀態(tài)的掌握在實用上沒有問題的程度的描繪性
[0144] 6 :雖然不是良好但是能夠掌握組織狀態(tài)的程度的描繪性
[0145] 4 :對組織狀態(tài)的掌握有妨礙的程度的描繪性
[0146] 2 :組織狀態(tài)的掌握困難的程度的描繪性
[0147] 在下述表1中示出以上的評價結(jié)果。
[0148] [表 1]
[0149]
【權(quán)利要求】
1. 一種超聲波圖像診斷裝置，具備： 超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來自被 檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及 發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā)送超 聲波， 所述超聲波圖像診斷裝置的特征在于， 所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈沖信 號， 所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的脈沖 信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的脈沖 信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以及使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不 同而進行了時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)得到的第2脈沖信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部使多個所述脈沖信號的輸出時間不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以及通過使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的最初的 工作狀態(tài)加長規(guī)定時間而進行時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)從而使輸出時間與所述第1脈沖信 號不同的第2脈沖信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出在所述超聲波探頭的-20dB下的發(fā)送接收帶寬內(nèi)多個所述脈沖信號 的頻率分量的相關系數(shù)為0. 85以上且小于1這樣的多個所述脈沖信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 在所述超聲波探頭中，_20dB的分數(shù)帶寬為110%以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述脈沖信號是5個值以下的矩形波。
【文檔編號】A61B8/00GK104055535SQ201410100423
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】谷口哲哉 申請人:柯尼卡美能達株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超聲波圖像診斷裝置，具備：超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來自被檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā)送超聲波，其中，所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈沖信號，所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的脈沖信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的脈沖信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
【專利說明】超聲波圖像診斷裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超聲波圖像診斷裝置。
【背景技術】
[0002] 超聲波診斷通過只是將超聲波探頭貼在身體表面的簡單操作來實時顯示心臟的 跳動、胎兒的活動的樣子，并且安全性高，因此能夠重復地進行檢查。
[0003] 在顯示這種超聲波圖像的技術中，已知有如下技術：通過將發(fā)送信號的相對于基 波分量(頻率f〇)的高次諧波分量(例如，頻率2&、3&等）進行圖像化來獲得對比度好的圖 像。這種攝像方法被稱為組織諧波成像（Tissue Harmonic Imaging)。
[0004] 上述高次諧波分量主要是由于超聲波在被檢體內(nèi)傳播時所產(chǎn)生的非線性失真而 產(chǎn)生。即，照射到生物體內(nèi)的超聲波由于組織的非線性響應而在組織傳播過程中信號失真， 高次諧波分量增大。其結(jié)果，在其接收信號中例如包含基波4的2倍的頻率24、3倍的頻 率3;!^的分量。
[0005] 作為組織諧波成像中的抽取高次諧波分量的方法，已知有被稱為脈沖反向法 (Pulse inversion method)的方法。該方法通過隔著時間間隔來發(fā)送使極性或者時間反轉(zhuǎn) 了的第1以及第2發(fā)送脈沖信號，并合成各個接收信號來抵消基波分量，從而增強2次高次 諧波分量，例如公開于日本特開2000-300554號公報、日本特開2002-301068號公報以及日 本特開2003-310609號公報。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 在脈沖反向法中，為了獲得高畫質(zhì)的超聲波圖像，需要充分地進行基波分量的削 弱，為此要求高度的正負驅(qū)動對稱性。然而，在上述日本特開2000-300554號公報、日本特 開2002-301068號公報以及日本特開2003-310609號公報所記載的技術中，為了輸出滿足 高度的正負驅(qū)動對稱性的脈沖信號，需要具備高精度且昂貴的發(fā)送驅(qū)動裝置，在抑制了成 本的小型且低價的超聲波圖像診斷裝置中無法采用這種昂貴的發(fā)送驅(qū)動裝置，不得以只好 在分辨率、穿透率（Penetration)等畫質(zhì)方面進行妥協(xié)。
[0007] 本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種即使不具備具有高度的正 負驅(qū)動對稱性的發(fā)送驅(qū)動裝置也能夠維持分辨率并且提高穿透率的超聲波圖像診斷裝置。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的中的至少一個，反映了本發(fā)明的一個側(cè)面的超聲波圖像診斷裝 置具備：
[0009] 超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來 自被檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及
[0010] 發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā) 送超聲波，其中，
[0011] 所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈 沖信號，
[0012] 所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的 脈沖信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的 脈沖信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
[0013] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以 及使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不同而進行了時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn) 得到的第2脈沖信號。
[0014] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部使多個所述脈沖信號 的輸出時間不同。
[0015] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以 及通過使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的最初的工作狀態(tài)加長規(guī)定時間而進行時間 反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)從而使輸出時間與所述第1脈沖信號不同的第2脈沖信號。
[0016] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述發(fā)送部輸出在所述超聲波探 頭的-20dB下的發(fā)送接收帶寬內(nèi)多個所述脈沖信號的頻率分量的相關系數(shù)為0. 85以上且 小于1這樣的多個所述脈沖信號。
[0017] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為在所述超聲波探頭中，-20dB的分 數(shù)帶寬為110%以上。
[0018] 另外，在上述的超聲波圖像診斷裝置中，優(yōu)選為所述脈沖信號是5個值以下的矩 形波。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 本發(fā)明通過以下所示的詳細說明和附圖會被更完全地理解。但是，它們并非限定 本發(fā)明。在此如下。
[0020] 圖1是表示超聲波圖像診斷裝置的外觀結(jié)構(gòu)的圖。
[0021] 圖2是表示超聲波圖像診斷裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022] 圖3是表示發(fā)送部的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023] 圖4是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0024] 圖5是對超聲波探頭的發(fā)送帶寬進行說明的圖。
[0025] 圖6是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0026] 圖7是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0027] 圖8是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0028] 圖9是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0029] 圖10是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0030] 圖11是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0031] 圖12是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0032] 圖13是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0033] 圖14是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0034] 圖15是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0035] 圖16是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0036] 圖17是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0037] 圖18是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0038] 圖19是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0039] 圖20是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0040] 圖21是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0041] 圖22是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0042] 圖23A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0043] 圖23B是對圖23A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0044] 圖24A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0045] 圖24B是對圖24A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0046] 圖25A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0047] 圖25B是對圖25A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0048] 圖26A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0049] 圖26B是對圖26A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0050] 圖27A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0051] 圖27B是對圖27A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0052] 圖28A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0053] 圖28B是對圖28A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0054] 圖29A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0055] 圖29B是對圖29A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0056] 圖30A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0057] 圖30B是對圖30A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0058] 圖31A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0059] 圖31B是對圖31A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0060] 圖32A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0061] 圖32B是對圖32A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
[0062] 圖33A是對脈沖信號的驅(qū)動波形進行說明的圖。
[0063] 圖33B是對圖33A所示的驅(qū)動波形的頻率分析結(jié)果進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0064] 下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式的超聲波圖像診斷裝置。但是，發(fā)明的范圍 不限于圖示例。此外，在下面的說明中，對具有相同功能以及結(jié)構(gòu)的部分附加相同的符號， 并省略其說明。
[0065] 如圖1和圖2所示，本實施方式的超聲波圖像診斷裝置S具備超聲波圖像診斷裝 置主體1和超聲波探頭2。超聲波探頭2對未圖示的生物體等被檢體發(fā)送超聲波(發(fā)送超聲 波)，并且接收由該被檢體反射的超聲波的反射波(反射超聲波：回波（echo))。超聲波圖像 診斷裝置主體1經(jīng)由纜線3而與超聲波探頭2連接，通過向超聲波探頭2發(fā)送電信號的驅(qū) 動信號而使超聲波探頭2向被檢體發(fā)送發(fā)送超聲波，并且基于根據(jù)由超聲波探頭2接收到 的來自被檢體內(nèi)的反射超聲波而由超聲波探頭2生成的電信號的接收信號，將被檢體內(nèi)的 內(nèi)部狀態(tài)圖像化為超聲波圖像。
[0066] 超聲波探頭2具備由壓電元件構(gòu)成的振子2a，例如在方位方向上一維陣列狀地排 列有多個該振子2a。在本實施方式中，例如使用具備192個振子2a的超聲波探頭2。此外， 振子2a也可以二維陣列狀地排列。另外，振子2a的個數(shù)能夠任意地設定。另外，在本實施 方式中，對超聲波探頭2采用了線性掃描方式的電子掃描探測器，但是可以采用電子掃描 方式或者機械掃描方式中的任意方式，另外還能夠采用線性掃描方式、扇形掃描方式或者 凸面掃描（Convex scanning)方式中的任意方式。另外，在本實施方式中，為了獲得高分辨 率的發(fā)送超聲波，應用能夠以良好的靈敏度進行寬帶寬下的超聲波的發(fā)送的超聲波探頭時 效果好，能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的超聲波圖像。超聲波探頭中的帶寬寬度可以任意地設定，但是優(yōu) 選 _20dB 的分數(shù)帶寬（fractional bandwidth)為 110% 以上。
[0067] 例如如圖2所示，超聲波圖像診斷裝置主體1具備操作輸入部11、發(fā)送部12、接 收部13、圖像生成部14、圖像處理部15、DSC (Digital Scan Converter :數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器） 16、顯示部17、以及控制部18而構(gòu)成。
[0068] 操作輸入部11例如具備用于進行指示診斷開始的命令、被檢體的個人信息等數(shù) 據(jù)的輸入等的各種開關、按鈕、跟蹤球（track ball)、鼠標、鍵盤等，將操作信號輸出到控制 部18。
[0069] 發(fā)送部12是如下電路：按照控制部18的控制，經(jīng)由纜線3向超聲波探頭2供給作 為電信號的驅(qū)動信號，使超聲波探頭2產(chǎn)生發(fā)送超聲波。更具體地說，如圖3所示，發(fā)送部 12例如具備時鐘產(chǎn)生電路121、脈沖產(chǎn)生電路122、工作狀態(tài)設定部123以及延遲電路124。
[0070] 時鐘產(chǎn)生電路121是產(chǎn)生對驅(qū)動信號的發(fā)送定時、發(fā)送頻率進行決定的時鐘信號 的電路。
[0071] 脈沖產(chǎn)生電路122是用于以規(guī)定的周期產(chǎn)生作為驅(qū)動信號的脈沖信號的電路。例 如如圖4所示，脈沖產(chǎn)生電路122通過切換并輸出5個值（+HV/+MV/0/-MV/-HV)的電壓，能 夠產(chǎn)生矩形波的脈沖信號。此時，關于脈沖信號的振幅，設為在正極性以及負極性下相同， 但是不限于此。在本實施方式中，設為切換5個值的電壓來輸出脈沖信號，但是不限于5個 值而能夠設定為適當?shù)闹?，但?yōu)選為5個值以下。由此，能夠以低成本提高頻率分量的控制 的自由度，能夠獲得更高分辨率的發(fā)送超聲波。
[0072] 工作狀態(tài)設定部123設定從脈沖產(chǎn)生電路122輸出的脈沖信號的工作狀態(tài)。艮P， 脈沖產(chǎn)生電路122輸出與由工作狀態(tài)設定部123所設定的工作狀態(tài)相應的脈沖波形的脈沖 信號。工作狀態(tài)例如能夠通過操作輸入部11的輸入操作來改變。
[0073] 延遲電路124是如下電路：用于針對驅(qū)動信號的發(fā)送定時，對與每個振子對應的 每個單獨路徑設定延遲時間，使驅(qū)動信號的發(fā)送延遲所設定的延遲時間而進行由發(fā)送超聲 波構(gòu)成的發(fā)送波束的匯聚。
[0074] 如以上那樣構(gòu)成的發(fā)送部12按照控制部18的控制，對于供給驅(qū)動信號的多個振 子2a，在每次發(fā)送接收超聲波時一邊錯開規(guī)定數(shù)一邊依次進行切換，向選擇了輸出的多個 振子2a供給驅(qū)動信號，由此進行掃描。
[0075] 在本實施方式中，為了抽取后述的高次諧波分量，而能夠?qū)嵤┟}沖反向法。即，發(fā) 送部12在實施脈沖反向法的情況下，能夠在同一掃描線上隔著時間間隔而發(fā)送第1脈沖信 號以及與該第1脈沖信號相比進行了時間反轉(zhuǎn)的第2脈沖信號。此時，在本實施方式中，發(fā) 送使第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不同而進行了時間反轉(zhuǎn)的、波形與第1脈 沖信號非對稱的第2脈沖信號。這里，波形非對稱是指既不是線對稱也不是點對稱。即，是 指不管是進行時間反轉(zhuǎn)還是極性反轉(zhuǎn)，形狀都不一致(不對稱)。另外，第2脈沖信號也可以 是與第1脈沖信號相比進行了極性反轉(zhuǎn)的脈沖信號。另外，實施脈沖反向法時所輸出的脈 沖信號的輸出次數(shù)不限于兩次，也可以是三次以上。
[0076] 接收部13是如下電路：按照控制部18的控制，從超聲波探頭2經(jīng)由纜線3而接收 電信號的接收信號。接收部13例如具備放大器、A/D變換電路、調(diào)相加法電路。放大器是如 下電路：用于針對與每個振子2a對應的每個單獨路徑，以預先設定的規(guī)定的放大率來放大 接收信號。A/D變換電路是用于對被放大的接收信號進行模擬-數(shù)字變換（A/D變換）的電 路。調(diào)相加法電路是如下電路：用于對于進行了 A/D變換的接收信號，針對與每個振子2a 對應的每個單獨路徑提供延遲時間來調(diào)整時相，并將它們進行相加(調(diào)相相加）而生成聲線 數(shù)據(jù)。
[0077] 圖像生成部14對來自接收部13的聲線數(shù)據(jù)實施包絡線檢波處理、對數(shù)放大等，進 行增益的調(diào)整等來進行亮度變換，由此生成B模式圖像數(shù)據(jù)。即，B模式圖像數(shù)據(jù)是通過亮 度來表示接收信號的強度的數(shù)據(jù)。由圖像生成部14所生成的B模式圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖 像處理部15。另外，圖像生成部14具備高次諧波分量抽取部14a。
[0078] 高次諧波分量抽取部14a根據(jù)從接收部13輸出的接收信號，實施脈沖反向法來抽 取高次諧波分量。在本實施方式中，能夠通過高次諧波分量抽取部14a來抽取以2次高次 諧波為主體的信號分量。在將從分別與從上述第1脈沖信號以及第2脈沖信號分別產(chǎn)生的 兩個發(fā)送超聲波對應的反射超聲波得到的接收信號進行相加(合成）而除去了包含在接收 信號中的基波分量之后進行濾波處理，從而抽取2次高次諧波分量。但是，在抑制了成本的 小型且低價的所謂低端的超聲波圖像診斷裝置中，即使在合成了第1脈沖信號以及第2脈 沖信號的情況下也不能完全地除去基波分量，而產(chǎn)生所謂的加法殘余。在本實施方式中，如 上述那樣合成第1脈沖信號、和與該第1脈沖信號非對稱的第2脈沖信號，從而積極地控制 加法殘余分量并利用它，使得在低端的超聲波圖像診斷裝置中也能夠一邊維持分辨率一邊 實現(xiàn)穿透深度(穿透率）的提高。
[0079] 圖像處理部15具備由DRAM (Dynamic Random Access Memory :動態(tài)隨機存取存 儲器）等半導體存儲器構(gòu)成的圖像存儲器部15a。圖像處理部15將從圖像生成部14輸出 的B模式圖像數(shù)據(jù)以幀為單位而存儲到圖像存儲器部15a。有時將幀單位下的圖像數(shù)據(jù)稱 為超聲波圖像數(shù)據(jù)或者幀圖像數(shù)據(jù)。圖像處理部15適當讀出存儲在圖像存儲器部15a中 的超聲波圖像數(shù)據(jù)而輸出到DSC16。
[0080] DSC16將從圖像處理部15接收到的超聲波圖像數(shù)據(jù)變換為基于電視信號的掃描 方式的圖像信號并輸出到顯示部17。
[0081] 顯示部 17 能夠應用 IXD (Liquid Crystal Display :液晶顯示器)、CRT (Cathode-Ray Tube :陰極射線管)顯不器、有機 EL (Electronic Luminescence :電致發(fā)光） 顯示器、無機EL顯示器以及等離子體顯示器等顯示裝置。顯示部17按照從DSC16輸出的 圖像信號而在顯示畫面上進行超聲波圖像的顯示。
[0082] 控制部 18 例如具備 CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)、R0M (Read Only Memory:只讀存儲器）、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器）而構(gòu)成，讀出 存儲在ROM中的系統(tǒng)程序等各種處理程序并在RAM中展開，按照所展開的程序來集中控制 超聲波圖像診斷裝置S的各部分的動作。
[0083] ROM由半導體等非易失性存儲器等構(gòu)成，存儲與超聲波圖像診斷裝置S對應的系 統(tǒng)程序以及能夠在該系統(tǒng)程序上執(zhí)行的各種處理程序、各種數(shù)據(jù)等。這些程序以計算機可 讀取的程序代碼的形式被保存，CPU依次執(zhí)行按照該程序代碼的動作。
[0084] RAM形成臨時地存儲由CPU執(zhí)行的各種程序以及與這些程序有關的數(shù)據(jù)的工作 區(qū)。
[0085] [實施例]
[0086] 下面，通過實施例來更詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明當然不被這些實施例所限 定。
[0087] 此外，在下面的實施例中，作為上述的發(fā)送部12而使用如下部件：作為第1脈沖信 號而發(fā)送圖6所示的波形No. 1的驅(qū)動信號，作為第2脈沖信號而發(fā)送與第1脈沖信號極性 反轉(zhuǎn)且對稱的圖20所示的波形No. 15的驅(qū)動信號，在連接了超聲波探頭時實際上通過示波 器來測量由超聲波探頭的前端部所觀察的實際驅(qū)動電壓，將它們相加了的結(jié)果，最大電壓 振幅成為 6. 2Vpp。另外，發(fā)送部 12 能夠切換 +44V (+HV)、+22V (+MV)、0V、-22V (_MV)、_44V (-HV)這5個值的電壓來輸出驅(qū)動信號。
[0088] 本實施例所示的驅(qū)動波形都是作為控制信號的驅(qū)動信號，因此在比較例1、2中波 形形狀成為對稱，但是在本實施例中如上述那樣使用對稱性不充分的廉價的發(fā)送部，因此 在將由超聲波探頭的前端部所觀察的實際驅(qū)動電壓波形分別進行相加時，在比較例1、2的 情況下實際上也產(chǎn)生加法殘余。
[0089] (實施例1)
[0090] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送-20dB下的下限頻率（FL20)為 3. 8MHz、上限頻率（冊20)為18. 6MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為132%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭A。在圖5中用A表示該超聲波探頭A的 發(fā)送帶寬形狀。此外，在圖5中，橫軸表示頻率，縱軸表示靈敏度。
[0091] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖8所示那樣的波形No. 3的驅(qū) 動信號。波形No. 3的驅(qū)動信號在0納秒（nsec)時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到 19納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到 57納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在63納秒時達到0V并維持到 82納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+HV并維持到 125納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在125納秒時電壓下降，在132納秒時達到-HV并維 持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到0V。 這樣，波形No. 3的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間(輸出時間）成為163納秒。
[0092] 另外，將第2脈沖信號設為如圖14所示那樣的波形No. 9的驅(qū)動信號。波形No. 9 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到163納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在163納秒時電壓下降，在169納秒時達到0V。這樣，波形No. 9 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為169納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長6納 秒。另外，如圖23A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 9的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的 驅(qū)動信號的波形成為時間對稱(此外，在下面的實施例的說明中，在第1脈沖信號的各工作 狀態(tài)和與它們分別對應的第2脈沖信號的工作狀態(tài)中允許1納秒左右的差異，而在本實施 方式中，是在誤差的范圍中允許當作大致相同的長度。即，在不超出本發(fā)明的精神的范圍內(nèi) 也可以允許這種誤差。），但與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的第1 工作狀態(tài)對應的波形No. 9的第5工作狀態(tài)的長度長7納秒。在圖23B中示出對這些驅(qū)動 波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖23A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。 另外，在圖23B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A 的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 992。
[0093] (實施例2)
[0094] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0095] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0096] 另外，將第2脈沖信號設為如圖9所示那樣的波形No. 4的驅(qū)動信號。波形No. 4 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到169納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在174納秒時達到0V。這樣，波形No. 4 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是174納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長11納秒。 另外，如圖24A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 4的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 4的第5工作狀態(tài)的長度長13納秒。在圖24B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖24A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖24B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 973。
[0097] (實施例3)
[0098] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送_20dB下的下限頻率（FL20)為 5. 0MHz、上限頻率（冊20)為17. 8MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為114%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭B。在圖5中用B來表示該超聲波探頭B 的發(fā)送帶寬形狀。
[0099] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號以及第2脈沖信號設為與實施例2相同 的波形No. 3以及波形No. 4的驅(qū)動信號。并且，對這些頻率功率譜的、超聲波探頭B的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（5. OMHz-17. 8MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 977。
[0100] (實施例4)
[0101] 首先，作為上述的超聲波探頭2而使用發(fā)送-20dB下的下限頻率（FL20)為 5. 6MHz、上限頻率（冊20)為17. 3MHz、中心頻率（FC20)為11. 2MHz、發(fā)送接收-20dB的分數(shù) 帶寬為104%的超聲波探頭，將它設為超聲波探頭C。在圖5中用C來表示該超聲波探頭C 的發(fā)送帶寬形狀。
[0102] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號以及第2脈沖信號設為與實施例2相同 的波形No. 3以及波形No. 4的驅(qū)動信號。并且，對這些頻率功率譜的、超聲波探頭B的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（5. OMHz-17. 8MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 977。
[0103] (實施例5)
[0104] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0105] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0106] 另外，將第2脈沖信號設為如圖10所示那樣的波形No. 5的驅(qū)動信號。波形No. 5 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到175納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在175納秒時電壓下降，在182納秒時達到0V。這樣，波形No. 5 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是182納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長19納秒。 另外，如圖25A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 5的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 5的第5工作狀態(tài)的長度長19納秒。在圖25B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖25A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖25B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 942。
[0107] (實施例6)
[0108] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0109] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0110] 另外，將第2脈沖信號設為如圖11所示那樣的波形No. 6的驅(qū)動信號。波形No. 6 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到182納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在182納秒時電壓下降，在188納秒時達到0V。這樣，波形No. 6 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是188納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長25納秒。 另外，如圖26A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 6的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 6的第5工作狀態(tài)的長度長26納秒。在圖26B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖26A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖26B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 905。
[0111] (實施例7)
[0112] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0113] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0114] 另外，將第2脈沖信號設為如圖12所示那樣的波形No. 7的驅(qū)動信號。波形No. 7 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到188納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在188納秒時電壓下降，在194納秒時達到0V。這樣，波形No. 7 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是194納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長31納秒。 另外，如圖27A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 7的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 7的第5工作狀態(tài)的長度長32納秒。在圖27B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖27A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖27B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 859。
[0115] (實施例8)
[0116] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0117] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為與實施例1相同的波形No. 3的驅(qū) 動信號。
[0118] 另外，將第2脈沖信號設為如圖13所示那樣的波形No. 8的驅(qū)動信號。波形No. 8 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到194納秒為 止(第5工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓下降，在200納秒時達到0V。這樣，波形No. 8 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是200納秒，驅(qū)動持續(xù)時間比波形No. 3的驅(qū)動信號長37納秒。 另外，如圖28A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 8的驅(qū)動信號的波形與波形No. 3的驅(qū)動 信號的波形成為時間對稱，但是與波形No. 3的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 3的 第1工作狀態(tài)對應的波形No. 8的第5工作狀態(tài)的長度長38納秒。在圖28B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖28A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖28B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 835。
[0119] (實施例9)
[0120] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0121] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖15所示那樣的波形No. 10的 驅(qū)動信號。波形No. 10的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+HV并維持到19 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到57 納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在63納秒時達到0V并維持到82 納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+HV并維持到 125納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在125納秒時電壓下降，在132納秒時達到-HV并維 持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到0V。 這樣，波形No. 10的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為163納秒。
[0122] 另外，將第2脈沖信號設為如圖22所示那樣的波形No. 17的驅(qū)動信號。波形No. 17 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-HV并維持到32納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在32納秒時電壓上升，在38納秒時達到+HV并維持到75納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在75納秒時電壓下降，在82納秒時達到0V并維持到100納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在100納秒時電壓下降，在107納秒時達到-HV并維持到138納秒為止(第 4工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓上升，在144納秒時達到+MV并維持到157納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓下降，在163納秒時達到0V。這樣，波形No. 17 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是163納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 10的驅(qū)動信號相同。 另外，如圖29A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 17的驅(qū)動信號的波形與波形No. 10的 驅(qū)動信號的波形成為時間對稱，但是波形No. 10的第1工作狀態(tài)的電壓變得高于與該波形 No. 10的第1工作狀態(tài)對應的波形No. 17的第5工作狀態(tài)的電壓。在圖29B中示出對這些 驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖29A中，橫軸表示時間，縱軸表示 電壓。另外，在圖29B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波 探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 961。
[0123] (實施例 10)
[0124] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0125] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖18所示那樣的波形No. 13的 驅(qū)動信號。波形No. 13的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到25 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在25納秒時電壓下降，在32納秒時達到-HV并維持到57 納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在57納秒時電壓上升，在75納秒時達到+HV并維持到94 納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在94納秒時電壓下降，在100納秒時達到-MV并維持到 119納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓上升，在125納秒時達到0V。這樣， 波形No. 13的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為125納秒。
[0126] 另外，將第2脈沖信號設為如圖19所示那樣的波形No. 14的驅(qū)動信號。波形No. 14 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到13納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在13納秒時電壓上升，在19納秒時達到+HV并維持到38納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在38納秒時電壓下降，在57納秒時達到-HV并維持到82納秒為止(第3工作狀 態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在88納秒時達到+MV并維持到119納秒為止(第4工作 狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓下降，在125納秒時達到0V。這樣，波形No. 14的驅(qū)動信號 的驅(qū)動持續(xù)時間是125納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 13的驅(qū)動信號相同。另外，如圖 30A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 14的驅(qū)動信號的波形與波形No. 13的驅(qū)動信號的波 形成為時間對稱，但是與波形No. 13的第1工作狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 13的第1工 作狀態(tài)對應的波形No. 14的第4工作狀態(tài)的長度長13納秒，另外，與波形No. 13的第4工作 狀態(tài)的長度相比，與該波形No. 13的第4工作狀態(tài)對應的波形No. 14的第1工作狀態(tài)的長度 短13納秒。在圖30B中示出對這些驅(qū)動波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在 圖30A中，橫軸表不時間，縱軸表不電壓。另外，在圖30B中，橫軸表不頻率，縱軸表不信號強 度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz) 的相關系數(shù)進行求解時，是〇. 965。
[0127] (實施例 11)
[0128] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0129] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖16所示那樣的波形No. 11的 驅(qū)動信號。波形No. 11的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到44 納秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在44納秒時電壓下降，在57納秒時達到-MV并維持到 63納秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到-HV并維持 到94納秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在94納秒時電壓上升，在119納秒時達到+HV并維 持到144納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在144納秒時電壓下降，在150納秒時達到+MV 并維持到157納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓下降，在163納秒時達到 0V并維持到175納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在175納秒時電壓下降，在182納秒時達 到-MV并維持到219納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在219納秒時電壓上升，在225納秒 時達到0V。這樣，波形No. 11的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為225納秒。
[0130] 另外，將第2脈沖信號設為如圖17所示那樣的波形No. 12的驅(qū)動信號。波形No. 12 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到38納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在38納秒時電壓上升，在44納秒時達到0V并維持到50納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在50納秒時電壓上升，在57納秒時達到+MV并維持到119納秒為止(第3工作 狀態(tài))。之后，在119納秒時電壓下降，在132納秒時達到-MV并維持到138納秒為止(第4 工作狀態(tài))。之后，在138納秒時電壓下降，在144納秒時達到-HV并維持到157納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在157納秒時電壓上升，在163納秒時達到-MV并維持到169納秒 為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在182納秒時達到+MV并維持到219 納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在219納秒時電壓下降，在225納秒時達到0V。這樣，波 形No. 12的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是225納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 11的驅(qū)動 信號相同。另外，如圖31A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 12的驅(qū)動信號的波形與波形 No. 11的驅(qū)動信號的波形成為非對稱。在圖31B中示出對這些驅(qū)動波形進行頻率分析而得 到的頻率功率譜。此外，在圖31A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。另外，在圖31B中，橫 軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB下的發(fā)送頻 率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是0. 827。
[0131] (比較例1)
[0132] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0133] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖6所示那樣的波形No. 1的驅(qū) 動信號。波形No. 1的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到19納 秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓上升，在25納秒時達到+HV并維持到63納 秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到+MV并維持到82納 秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓下降，在94納秒時達到-MV并維持到107 納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓下降，在113納秒時達到-HV并維持到 150納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓上升，在157納秒時達到-MV并維 持到169納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在175納秒時達到0V。 這樣，波形No. 1的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為175納秒。
[0134] 另外，將第2脈沖信號設為如圖20所示那樣的波形No. 15的驅(qū)動信號。波形No. 15 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到19納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到63納秒為止(第2工作狀 態(tài))。之后，在63納秒時電壓上升，在69納秒時達到-MV并維持到82納秒為止(第3工作 狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在94納秒時達到+MV并維持到107納秒為止(第4工 作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓上升，在113納秒時達到+HV并維持到150納秒為止(第 5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓下降，在157納秒時達到+MV并維持到169納秒為止 (第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在175納秒時達到0V。這樣，波形No. 15 的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是175納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 1的驅(qū)動信號相同。 另外，如圖32A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 15的驅(qū)動信號的波形與波形No. 1的驅(qū) 動信號的波形成為使正負的極性反轉(zhuǎn)了的形狀，且成為對稱。在圖32B中示出對這些驅(qū)動 波形進行頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖32A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。 另外，在圖32B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A 的-20dB下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是1. 000。
[0135] (比較例2)
[0136] 首先，作為上述的超聲波探頭2,使用了與實施例1相同的超聲波探頭A。
[0137] 將從上述的發(fā)送部12輸出的第1脈沖信號設為如圖7所示那樣的波形No. 2的驅(qū) 動信號。波形No. 2的驅(qū)動信號在0納秒時電壓上升，在7納秒時達到+MV并維持到19納 秒為止(第1工作狀態(tài))。之后，在19納秒時電壓上升，在25納秒時達到+HV并維持到63納 秒為止(第2工作狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓下降，在69納秒時達到+MV并維持到82納 秒為止(第3工作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓下降，在94納秒時達到-MV并維持到107 納秒為止(第4工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓下降，在113納秒時達到-HV并維持到 150納秒為止(第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓上升，在157納秒時達到-MV并維 持到169納秒為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓上升，在182納秒時達到+MV 并維持到194納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓上升，在200納秒時達到 +HV并維持到238納秒為止(第8工作狀態(tài))。之后，在238納秒時電壓下降，在244納秒時 達到+MV并維持到257納秒為止(第9工作狀態(tài))。之后，在257納秒時電壓下降，在263納 秒時達到0V。這樣，波形No. 2的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間成為263納秒。
[0138] 另外，將第2脈沖信號設為如圖21所示那樣的波形No. 16的驅(qū)動信號。波形No. 16 的驅(qū)動信號在0納秒時電壓下降，在7納秒時達到-MV并維持到19納秒為止(第1工作狀 態(tài))。之后，在19納秒時電壓下降，在25納秒時達到-HV并維持到63納秒為止(第2工作 狀態(tài))。之后，在63納秒時電壓上升，在69納秒時達到-MV并維持到82納秒為止(第3工 作狀態(tài))。之后，在82納秒時電壓上升，在94納秒時達到+MV并維持到107納秒為止(第4 工作狀態(tài))。之后，在107納秒時電壓上升，在113納秒時達到+HV并維持到150納秒為止 (第5工作狀態(tài))。之后，在150納秒時電壓下降，在157納秒時達到+MV并維持到169納秒 為止(第6工作狀態(tài))。之后，在169納秒時電壓下降，在182納秒時達到-MV并維持到194 納秒為止(第7工作狀態(tài))。之后，在194納秒時電壓下降，在200納秒時達到-HV并維持到 238納秒為止(第8工作狀態(tài))。之后，在238納秒時電壓上升，在244納秒時達到-MV并維 持到257納秒為止(第9工作狀態(tài))。之后，在257納秒時電壓上升，在263納秒時達到0V。 這樣，波形No. 16的驅(qū)動信號的驅(qū)動持續(xù)時間是263納秒，驅(qū)動持續(xù)時間變得與波形No. 2 的驅(qū)動信號相同。另外，如圖33A所示，作為第2脈沖信號的波形No. 16的驅(qū)動信號的波形 與波形No. 2的驅(qū)動信號的波形在極性上成為對稱。在圖33B中示出對這些驅(qū)動波形進行 頻率分析而得到的頻率功率譜。此外，在圖33A中，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。另外，在 圖33B中，橫軸表示頻率，縱軸表示信號強度。對這些頻率功率譜的、超聲波探頭A的-20dB 下的發(fā)送頻率帶寬內(nèi)（3. 8MHZ-18. 6MHz)的相關系數(shù)進行求解時，是1. 000。
[0139] 〈評價方法〉
[0140] 在與Gammex公司產(chǎn)的RMI404GS-LE0. 5相同的聲音等效材料的深度25mm的位置 處埋設了 50μπι的SUS導線。并且，在同一掃描線上隔著時間間隔而向超聲波探頭提供下 述表1所示的條件的驅(qū)動波形的第1脈沖信號和第2脈沖信號，進行第1超聲波以及第2 超聲波的發(fā)送接收，通過上述的脈沖反向法對從接收到的第1超聲波以及第2超聲波分別 得到的接收信號進行合成，得到基于THI (Tissue Harmonic Imaging:組織諧波成像)的超 聲波圖像。此時，將發(fā)送焦點設為25_。然后，將進行了圖像化時的導線描繪亮度變換為聲 音強度（dB)，得到其20dB分辨率(距離分辨率、方位分辨率)。另外，對于Gammex公司產(chǎn)的 RMI403GS-LE0. 5的聲音等效部件，將發(fā)送焦點設為25mm而進行第1超聲波以及第2超聲波 的發(fā)送接收，如上述那樣獲取連續(xù)的兩幀的超聲波圖像，并求出該兩幀的超聲波圖像的相 關性，確定該相關性低于〇. 5的深度，將其設為穿透深度（穿透率)。另外，在實施例1?11 以及比較例1和2各自的條件下進行內(nèi)側(cè)半月板前端部、肩關節(jié)盂唇、肱二頭肌長頭腱的描 繪，由從事整形外科相關工作的醫(yī)師以及臨床檢查技師共計10名通過下述的評價基準獲 得評分，對其值進行平均而將它設為描繪性得分。
[0141] [評價基準]
[0142] 10 :對于組織狀態(tài)的掌握無可挑剔的程度的描繪性
[0143] 8 :對于組織狀態(tài)的掌握在實用上沒有問題的程度的描繪性
[0144] 6 :雖然不是良好但是能夠掌握組織狀態(tài)的程度的描繪性
[0145] 4 :對組織狀態(tài)的掌握有妨礙的程度的描繪性
[0146] 2 :組織狀態(tài)的掌握困難的程度的描繪性
[0147] 在下述表1中示出以上的評價結(jié)果。
[0148] [表 1]
[0149]
【權(quán)利要求】
1. 一種超聲波圖像診斷裝置，具備： 超聲波探頭，通過脈沖信號的輸入而向被檢體輸出發(fā)送超聲波，并且通過接收來自被 檢體的反射超聲波而輸出接收信號；以及 發(fā)送部，通過輸出驅(qū)動波形為矩形波的脈沖信號而使所述超聲波探頭生成所述發(fā)送超 聲波， 所述超聲波圖像診斷裝置的特征在于， 所述發(fā)送部在同一掃描線上隔著時間間隔而多次輸出驅(qū)動波形分別非對稱的脈沖信 號， 所述超聲波圖像診斷裝置具備圖像處理部，該圖像處理部合成從根據(jù)所述多次的脈沖 信號而生成的所述發(fā)送超聲波的所述反射超聲波得到的各接收信號，并根據(jù)合成了的脈沖 信號而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以及使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的至少一個不 同而進行了時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)得到的第2脈沖信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部使多個所述脈沖信號的輸出時間不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出第1脈沖信號以及通過使該第1脈沖信號的多個工作狀態(tài)中的最初的 工作狀態(tài)加長規(guī)定時間而進行時間反轉(zhuǎn)或者極性反轉(zhuǎn)從而使輸出時間與所述第1脈沖信 號不同的第2脈沖信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部輸出在所述超聲波探頭的-20dB下的發(fā)送接收帶寬內(nèi)多個所述脈沖信號 的頻率分量的相關系數(shù)為0. 85以上且小于1這樣的多個所述脈沖信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 在所述超聲波探頭中，_20dB的分數(shù)帶寬為110%以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波圖像診斷裝置，其特征在于， 所述脈沖信號是5個值以下的矩形波。
【文檔編號】A61B8/00GK104055535SQ201410100423
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】谷口哲哉 申請人:柯尼卡美能達株式會社
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