超声波诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是在超声波多普勒频谱方法中控制压电振子的驱动方法，遵守发热限制或音响输出功率限制，而且高灵敏度观察多普勒频谱。超声波诊断装置具有：超声波探测器（２０），带有多个压电振子，向被检测体发送超声波，接收被检测体的反射波；信号发送部（２），为了从压电振子发生超声波，分别对应多个压电振子产生多个驱动信号；多普勒信号检测部（５），根据反射波检测多普勒信号；频谱数据生成部（７），根据检测的多普勒信号生成频谱数据；显示频谱数据的显示部（１５）。还设置有控制部（８０），为了与被检测体的生物信号同步切换驱动信号的振幅比较高的高功率模式和驱动信号的振幅比较低的低功率模式，控制信号发送部（２）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波诊断装置，特别是涉及显示对被检测体进行超声波的发送接收而获得的多普勒信号的频谱数据，并根据所述频谱数据来进行各种计量的超声波诊断装置。
技术介绍
超声波诊断装置把放置在超声波探测器内的压电振子发出的超声波脉冲或者连续波发射到被检测体内，被检测体组织的声音阻抗差异产生的超声波反射波被上述压电振子接收，在显示器上显示。所述诊断方法有使用超声波脉冲显示二维图象的超声波断层法和所谓超声波多普勒频谱法。在超声波多普勒频谱法中，分析超声波脉冲或者超声波连续波照射到被检测体内的移动反射体(例如血液或组织)情况下产生的多普勒漂移成分的频率，显示获得的多普勒频谱时间变化(下面称为频谱数据)。超声波断层法有显示反射强度二维分布的B模式方法和利用多普勒成分二维彩色显示血液和组织速度信息的彩色多普勒方法，这些方法只通过超声波探测器与体表接触的简单操作就能够容易地观察实时二维图象，因此在各种脏器的形态诊断和机能诊断方面广泛应用。一方面，超声波多普勒频谱法与上述超声波断层法情况相同，有利用脉冲波的方法(脉冲多普勒法)和利用连续波的方法(连续波多普勒法)，用于定量测量任何情况下血流或组织移动速度的场合。特别是，在距离方向(超声波发送和接收方向)需要分解能，流速或者移动速度比较缓慢的病例适用脉冲多普勒法，而如同心脏瓣膜疾病患者的情况，血流速度非常快所以多普勒频谱重重反复的病例适用连续波多普勒法。上述超声波频谱法中的频谱数据通常以如下曲线形式显示，显示图象的横轴对应于时间轴，纵轴对应于频率成分，亮度对应于各频率成分的功率大小。因此，为了判断心脏瓣膜疾病患者等的严重程度，一般利用上述曲线形式显示的逆流成分频谱的最大频率成分值(最大流速值)或者根据所述频谱的最大频率成分产生的轨迹波形。图16示出以前的频谱数据生成方法。图16(a)是对利用脉冲多普勒法或者连续波多普勒法从被检测体获得的超声波多普勒信号进行FFT(快速傅立叶变换)分析获得的多普勒频谱151，纵轴对应于多普勒漂移频率，横轴对应于频谱大小(功率)。而且，图16(b)示出表示多普勒频谱151的时间变化的频谱数据152，如上所述，纵轴对应于多普勒漂移频率，横轴对应于观测时间，多普勒频谱151的功率通过亮度表示。而且，同时显示与所述频谱数据152一起采集的心电波形(ECG波形)153。一方面，图16(c)表示采集上述频谱数据过程中从超声波探测器的压电振子发射的超声波的大小(以下称为发送音响输出功率)的时间变化，如图16(c)所示，以前一般使用一定的发送音响输出功率。但是，众所周知，向被检测体发射的超声波被移动反射体反射时在反射波之间发生随机干涉，结果多普勒频谱中产生干涉噪声(斑纹噪声)。即，如图16(a)所示，计算出来的多普勒频谱151(实线)相对于真实的多普勒频谱154(虚线)由于干涉噪声产生凸凹。因此，在示出所述多普勒频谱151时间变化的图16(b)的频谱数据152中也由于上述干涉噪声的影响产生不连续图案，难以正确观察最大频率成分(最大流速)等的时间变化。而且，所述干涉噪声的影响在从移动反射体反射的强度小因而多普勒频谱的S/N小的情况下显著，例如，通过频谱数据中负的最大频率成分的轨迹155判断心脏瓣膜疾病患者等的严重程度情况下存在如下问题，即不仅难以正确自动跟踪或者人工跟踪，而且在人工跟踪情况下，所需要的跟踪时间长，完成所述跟踪的操作者负担增大等。针对上述问题，提出了如下降低上述干涉噪声的方法，即以频谱数据的各个频率成分单位平均移动观测时间方向(例如专利文献1的第4-6页和图1-2)。根据该方法，由于能够降低干涉噪声的影响，能够连续而且平滑地显示频谱数据的边缘部分，即最大频率成分等，提高了跟踪数据的识别性。可是，为了获得上述效果，必须在比较长的观测时间内进行上述移动平均处理，频谱数据的对比度大幅度下降。一方面，考虑提高超声波探测器发送音响的输出功率作为改善超声波多普勒信号的S/N的方法，但是由于FDA(美国食品药品局)等制定的发热限制或者音响输出功率限制，因此是有限的。特别是上述发送音响输出功率由于对超声波探测器的表面温度的限制或者生物组织温度上升的限制(所谓热指数)，其上限是确定的，由于通常的装置利用已经接近允许值上限的发送信号音响输出功率产生频谱数据，因此进一步增大所述发送音响的输出功率是不可能的。专利文献1-特开平6-327672号专利技术专利公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超声波诊断装置，该装置在超声波多普勒频谱方法中通过控制压电振子的驱动方法，能够在遵守发热限制或音响输出功率限制的同时，以高灵敏度观察根据从被检测体获得的超声波多普勒成分而生成的多普勒频谱或者频谱数据。根据本专利技术第一个方面的超声波诊断装置，具有超声波探测器，具有多个压电振子，用于向被检测体发送超声波并收上述被检测体的反射波；驱动部，为了从上述压电振子发生上述超声波，分别对应上述多个压电振子产生多个驱动信号；控制部，为了与上述被检测体的生物信号同步切换上述驱动信号的振幅比较高的高功率模式和上述驱动信号的振幅比较低的低功率模式，控制上述驱动部；多普勒信号检测部，根据上述反射波检测多普勒信号；频谱数据生成部，根据上述检测的多普勒信号生成频谱数据；显示上述频谱数据的显示部。根据本专利技术的第二个方面的超声波诊断装置，具有超声波探测器，具有多个压电振子，用于向被检测体发送超声波并收上述被检测体的反射波；驱动部，为了用上述超声波扫描上述被检测体内部，分别对应上述多个压电振子产生多个驱动信号；控制部，为了与上述被检测体的生物信号同步切换上述驱动信号的振幅比较高的高功率模式和上述驱动信号的振幅比较低的低功率模式，控制上述驱动部；图象数据生成部，根据上述反射波生成图象数据；显示上述图象数据的显示部。根据本专利技术，通过控制超声波多普勒频谱法中的压电振子的驱动方法，在遵守发热限制或音响输出功率限制的同时，能够高灵敏度观察根据从被检测体获得的超声波多普勒成分生成的多普勒频谱或者频谱数据的观察部分。附图说明图1是示出本专利技术第一实施例中超声波诊断装置的整体结构的方框图；图2是示出第一实施例中的信号发送接收部和数据生成部结构的方框图；图3是示出第一实施例中多普勒信号检测部和多普勒频谱生成部的基本操作的时间图；图4示出第一实施例的FFT分析方法；图5示出第一实施例的连续波多普勒方法中压电振子驱动方法的图；图6是示出第一实施例中压电振子驱动方法和通过该驱动获得的频谱数据的图；图7是示出第一实施例中频谱数据生成顺序的流程图；图8是示出第一实施例中设定高功率模式和低功率模式中驱动电压的图；图9是示出第一实施例中低功率模式中获得的频谱数据和B模式图象数据及彩色多普勒图象数据的图；图10是示出第一实施例中合成高功率模式中获得的频谱数据生成显示数据的图；图11是示出第一实施例中压电振子驱动方法和通过该驱动获得的频谱数据的其他具体例子的图；图12是示出第一实施例的变形例中切换压电振子的驱动方法图；图13是示出本专利技术第二实施例中频谱数据生成顺序的流程图；图14是示出第二实施例的压电振子驱动方法和通过该驱动获得的频谱数据的图；图15是示出第二实施例中频谱数据和输入等待时间的显示例子的图；图16是示出以前的方法中压电振子驱动方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波诊断装置，其特征在于，包括：超声波探测器，具有多个压电振子，用于向被检测体发送超声波并接收上述被检测体的反射波；驱动部，为了使上述压电振子发生上述超声波，而发生分别对应于上述多个压电振子的多个驱动信号；控制 部，为了与上述被检测体的生物信号同步切换上述驱动信号的振幅比较高的高功率模式和上述驱动信号的振幅比较低的低功率模式，而控制上述驱动部；多普勒信号检测部，用于根据上述反射波来检测多普勒信号；频谱数据生成部，用于根据上述检测的多 普勒信号来生成频谱数据；和显示部，用于显示上述频谱数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：泷本雅夫，今村智久，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]