超声波诊断装置以及发送控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术在二维振动元件阵列上沿作为弯曲方向的θ方向规定了多个开口位置。在多个开口位置依次设定有发送开口。在各开口位置处，利用发送开口执行发送波束偏转扫描。由此，形成了以发送开口的中心为基点呈放射状扩散的发送波束列。在开口位置的切换前后，应用了发送切趾以免发送声场中产生级别差。

Ultrasonic diagnosis device and transmission control method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波诊断装置以及发送控制方法
本专利技术涉及超声波诊断装置以及发送控制方法，尤其涉及具备二维振动元件阵列的超声波诊断装置中的发送控制。
技术介绍
能够进行三维超声波诊断的超声波诊断装置逐渐普及起来。在这样的超声波诊断装置中使用3D探测器。3D探测器通常具备二维振动元件阵列以及电子电路。二维振动元件阵列由被二维排列的几百个、几千个、几万个或者更多的振动元件(transducerelements：换能器元件)构成。电子电路是对二维振动元件阵列供给多个元件发送信号，另外对来自二维振动元件阵列的多个元件接收信号进行处理的电路。具体而言，电子电路在发送时，按照每一个从超声波诊断装置的装置主体输出的发送信号，基于该发送信号，生成延迟处理后的多个元件发送信号，并将这些发送信号并行地输出到子阵列(构成振动元件组的多个振动元件)。另一方面，电子电路在接收时，按子阵列，对从子阵列并行地输出的多个元件接收信号进行延迟加法处理生成接收信号。这样的以子阵列为单位的信号处理被称为子波束形成。在装置主体内，生成延迟处理后的多个发送信号，这些发送信号被输出到3D探测器内的电子电路。另外，在装置主体内，从3D探测器内的电子电路输出的多个接收信号被进一步延迟加法处理，由此，生成波束数据。这样的遍及多个子阵列的信号处理被称为主波束成形。3D探测器内的电子电路是用于信道缩减的电路。专利文献1以及专利文献2公开了具备多个子波束形成器(多个微波束形成器)以及主波束形成器的超声波诊断装置。专利文献3公开了具备1D振动元件阵列的超声波诊断装置。在该超声波诊断装置中，在形成接收波束时，利用切趾曲线(apodizationcurve)(加权函数)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5572633号公报专利文献2：日本特开2005－270423号公报专利文献3：日本专利第4717109号公报在利用3D探测器的情况下，若以振动元件单位执行用于收发超声波的全部控制，则应该处理的控制数据以及应该转送的控制数据的量变得巨大，实时控制很困难。振动元件数越是增加，该问题越显著。另一方面，若单纯地减少控制量，则超声波图像的画质降低。
技术实现思路
本公开的目的在于在具有3D探测器的超声波诊断装置中减少发送控制中的控制量。或者，本公开的目的在于在具有3D探测器的超声波诊断装置中，在维持或者提高超声波图像的画质的同时减少发送控制中的控制量。本公开的超声波诊断装置的特征在于，包括：二维振动元件阵列，其由被二维排列的多个子阵列构成；电子电路，其与上述二维振动元件阵列连接，并以子阵列单位进行信号处理；以及系统控制部，其通过控制上述电子电路来控制超声波的收发，通过控制上述电子电路，在上述二维振动元件阵列上规定了沿扫描方向以子阵列间距排列的多个开口位置，在上述多个开口位置依次设定有作为子阵列集合的二维发送开口，以及在上述各开口位置处执行向上述扫描方向的发送波束偏转扫描(transmissionbeamdeflectionscanning)。本公开的发送控制方法的特征在于，通过对连接至由被二维排列的多个子阵列构成的二维振动元件阵列的电子电路进行控制，而在上述二维振动元件阵列上规定了沿扫描方向以子阵列间距排列的多个开口位置，在上述多个开口位置依次设定作为子阵列集合的二维发送开口，以及在上述各开口位置处执行向上述扫描方向的发送波束偏转扫描。附图说明图1是表示实施方式的超声波诊断装置的框图。图2是表示收发器的框图。图3是表示发送电压生成电路的电路图。图4是表示凸型3D探测器的图。图5是表示发送开口的第一例的图。图6是表示发送开口的第二例的图。图7是表示发送开口的第三例的图。图8是表示发送开口的第四例的图。图9是表示波束曲线的图。图10是表示在发送开口的扫描过程中反复执行的发送波束偏转扫描的图。图11是表示扫描线列与发送波束列的关系的图。图12是表示相邻的2个扫描线列的图。图13是表示相邻的2个发送波束列的图。图14是表示左端的发送波束的特性的图。图15是表示右端的发送波束的特性的图。图16是表示发送切趾曲线的切换的图。图17是表示对于多个振动元件列应用相同的发送切趾曲线的图。图18是表示在开口位置的切换前后应用的2个发送切趾曲线的图。图19是表示变形例的图。具体实施方式以下，基于附图对实施方式进行说明。(1)实施方式的概要实施方式的超声波诊断装置具有二维振动元件阵列、电子电路、以及系统控制部。二维振动元件阵列由被二维排列的多个子阵列构成。电子电路是与二维振动元件阵列连接的电路，且是以子阵列单位进行信号处理以实现信道缩减的电路。系统控制部通过控制电子电路来控制超声波的收发。通过该系统控制部的控制，在二维振动元件阵列上规定了沿扫描方向以子阵列间距排列的多个开口位置，在多个开口位置依次设定有作为子阵列集合的二维发送开口，以及，在各开口位置处执行向扫描方向的发送波束偏转扫描。根据上述结构，二维发送开口不以振动元件为单位而以子阵列为单位构成，另外，多个开口位置不是以振动元件间距而以子阵列间距规定，所以在二维发送开口的扫描中能够减少控制量。由此，能够得到简化控制、控制的高速化、电子电路的小型化、减少电子电路中的消耗电力、减少成本等各种优点。另外，根据上述结构，即使多个开口位置在扫描方向上分散设定，也在各个开口位置处执行向扫描方向的发送波束偏转扫描，所以能够避免扫描线密度的降低，或者，能够实现所希望的扫描线密度。由此，能够防止超声波图像的画质降低，或者，能够提高超声波图像的画质。在实施方式中，发送波束偏转扫描在规定了多个开口位置的扫描方向、以及与该扫描方向正交的方向上分别执行。即，在每个发送开口，发送波束被二维地扇形扫描。该情况下，能够将扫描方向称为主扫描方向或者第一扫描方向，将正交的方向称为副扫描方向或者第二扫描方向。在实施方式中，二维振动元件阵列以及电子电路设置于探头内。系统控制部设置于装置主体内。信道缩减是指实现信道数即信号线数的减少。这里，信道缩减至少是指接收信道缩减。子阵列间距相当于扫描方向上的子阵列的长度。根据发送波束偏转扫描，即使增大子阵列间距，也能够如上述那样实现所希望的扫描线密度。这里，在实施方式中，在不进行并行接收的情况下，扫描线相当于应用了接收动态焦点的接收扫描线，在进行并行接收的情况下，相当于呈并行接收关系的多个接收扫描线中的中心线。上述结构在扫描方向上实现了子阵列间距的发送开口的电子扫描以及以发送开口为单位的发送波束的电子扇形扫描的组合。在实施方式中，二维振动元件阵列由沿凸面被二维排列的多个振动元件构成，该凸面具有作为扫描方向的弯曲方向以及与其正交的宽度方向，二维发送开口在弯曲方向上扫描。凸型3D探测器中的凸面是在扫描方向上伸长的比较大的面，该凸面上需要配置大量的振动元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波诊断装置，其特征在于，包括：/n二维振动元件阵列，其由被二维排列的多个子阵列构成；/n电子电路，其与上述二维振动元件阵列连接，以子阵列单位进行信号处理；以及/n系统控制部，其通过控制上述电子电路来控制超声波的收发，/n通过控制上述电子电路，在上述二维振动元件阵列上规定了沿扫描方向以子阵列间距排列的多个开口位置，在上述多个开口位置依次设定有作为子阵列集合的二维发送开口，以及在各上述开口位置处执行向上述扫描方向的发送波束偏转扫描。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180316 JP 2018-0492021.一种超声波诊断装置，其特征在于，包括：
二维振动元件阵列，其由被二维排列的多个子阵列构成；
电子电路，其与上述二维振动元件阵列连接，以子阵列单位进行信号处理；以及
系统控制部，其通过控制上述电子电路来控制超声波的收发，
通过控制上述电子电路，在上述二维振动元件阵列上规定了沿扫描方向以子阵列间距排列的多个开口位置，在上述多个开口位置依次设定有作为子阵列集合的二维发送开口，以及在各上述开口位置处执行向上述扫描方向的发送波束偏转扫描。


2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述二维振动元件阵列由沿凸面被二维排列的多个振动元件构成，该凸面具有作为上述扫描方向的弯曲方向以及与其正交的宽度方向，
上述二维发送开口在上述弯曲方向上被扫描。


3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，
各上述子阵列具有与上述弯曲方向平行的长边方向以及与上述宽度方向平行的短边方向，在各上述子阵列中上述长边方向的振动元件数比上述短边方向的振动元件数多。


4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
在各上述开口位置处，规定了从原点呈放射状扩散的多个扫描线，
在各上述开口位置处，形成了以上述二维发送开口的中心为基点并从此处呈放射状扩散的多个发送波束，
在上述多个扫描线上形成有多个发送焦点。


5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，
根据各上述发送波束的偏转角度，从发送切趾曲线列中选择使用的发送切趾曲线。


6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述发送切趾曲线列在上述多个开口位置处兼用。


7.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野慎太，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP