超声波CT装置、其控制方法以及超声波发送接收装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超声波CT装置、其控制方法以及超声波发送接收装置，能够使用少于振子的数量的发送接收器，接收来自接近振子配置的对象物的反射信号等，通过接收器接受该接收信号。超声波CT装置具有排列有多个振子的振子阵列、数量少于振子的数量的发送接收器、按照每个发送接收器配置的发送用振子选择器以及接收用振子选择器。通过发送用振子选择器将发送接收器中包含的发送器选择性地连接于振子阵列中的某一个振子，同时通过接收用振子选择器将发送接收器中包含的接收器选择性地连接于振子阵列中的某一个振子。

Ultrasonic CT device, its control method and ultrasonic transmitting and receiving device

【技术实现步骤摘要】
超声波CT装置、其控制方法以及超声波发送接收装置
本专利技术涉及一种超声波CT装置，尤其涉及其控制方法。
技术介绍
超声波CT(ComputedTomography，计算机断层扫描)装置是从处于各种位置的振子向放置在传播超声波的介质即超声波传播材料(水等)中的对象物的内部发送超声波，并通过处于各种位置的振子接收在对象物的表面或内部散射的超声波或穿过了对象物的内部的超声波，计算反映对象物的形状或音响特性的物性值(音速等)的分布，生成对象物的断层图像的超声波摄像装置，在专利文献1等中被公开。在专利文献1中公开了以下结构：包含一个发送器、一个接收器和一个发送接收分离器的发送接收器按照每个振子进行配置，从发送器向振子输出发送信号，接收器经由发送接收分离器接受振子的接收信号并进行处理。另一方面，在一般的超声波诊断装置中，如专利文献2所示，公开了以下构造：包含一个发送器、一个接收器和一个发送接收分离器的发送接收器以少于振子的数量来准备，发送接收器通过振子选择开关来选择性地连接到某个振子。在非专利文献2中公开了以下结构：在超声波CT装置中，当发送接收超声波时，首先选择发送用振子来发送超声波，接着选择接收用振子来接收超声波。在超声波CT装置中，由于振子以包围对象物的方式例如配置成环状，因而配置的振子的数量比一般的超声波诊断装置的探头更多。在适合于乳癌诊察等的乳房用超声波CT装置中，作为一例，振子的数量为2048通道。另一方面，为了装置的小型化或低耗电化，期望减小信号处理电路的规模，并且期望包含发送器、接收器和发送接收分离电路的发送接收器的数量少于振子数的结构(例如256通道)。此种结构的情况下，当相对于对象物发送接收超声波时，通过振子选择开关，将256通道的发送接收器连接于其以下的所期望数量的振子，从发送器向振子输出发送信号使其发送超声波。并且，当在对象物的表面散射等的超声波或透过了对象物的超声波到达振子前，瞬时地切换振子选择开关，将发送接收器连接于应接收超声波的256通道的振子，通过接收器经由各发送接收器的发送接收分离电路接受振子所接收的接收信号，并进行处理。将该发送以及接收动作重复多次，直到在全部的振子中对接收信号进行接收。例如，当全振子为2048通道且发送接收器的数量为256通道的情况下，重复8次发送接收。然而，即使瞬时地切换振子选择开关，直到切换完成为止的期间，无法通过接收器接受振子接收到的接收信号。当对象物为乳房的情况下，由于前端部的直径小，但基底部(接近肋骨的部分)的直径大，因而在通过乳房用超声波CT装置对乳房的基底部进行计测时，具有乳房表面接近配置于环状的振子的特征。当对象物接近于振子的情况下，从振子发送超声波后，直到在对象物的表面散射等的超声波返回到振子为止的时间极短。因此，来不及进行振子选择开关的切换，接收器无法接受来自接近的对象物的接收信号，从而产生了无法精度良好地计测接近于振子配置的对象物的形状或音响特性的分布的问题。另外，若从振子发送了超声波后，切换振子选择开关，将发送接收器连接于应进行接收的振子，则在振子选择开关的切换时，在振子选择开关中产生电性噪声。该电性噪声有时到达通过电路连接于振子选择开关的发送接收器的接收器。另外，有时在振子选择开关中产生的电性噪声到达通过电路连接的振子，作为超声波噪声从振子发送，通过接收器对振子接收了该超声波噪声在对象物散射后的超声波或穿过了对象物的超声波的接收信号进行接收。因此，也存在对象物的形状或音响特性的分布而计测精度降低的问题。专利文献1：国际公开第2017/098641号专利文献2：日本特许第4761673号非专利文献1：Compensationoftransducerelementpositionsinaringarrayultrasoniccomputertomographysystem(https://iopscience.iop.org/article/10.7567/JJAP.54.07HF24)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超声波CT装置，其能够使用少于振子的数量的发送接收器，接收来自接近振子配置的对象物的反射信号等，通过接收器接受该接收信号。为了解决上述课题，本专利技术的超声波CT装置具有排列有多个振子的振子阵列、数量少于振子的数量的发送接收器、以及按每个发送接收器配置的振子选择器。发送接收器分别包括将发送信号发送到振子的发送器和接受振子接收到的接收信号的接收器。振子选择器包括发送用振子选择器以及接收用振子选择器。发送用振子选择器是将所述发送器选择性地连接于振子阵列中的某一个振子的结构，接收用振子选择器是与发送用振子选择器独立地，将接收器选择性地连接于振子阵列中的某一个振子的结构。发送用振子选择器和所述接收用振子选择器能够同时将一个发送接收器内的发送器和接收器分别连接于同一振子或者不同振子上。根据本专利技术，在超声波发送前，能够同时将一个发送接收器内的发送器和接收器分别连接于同一振子或者不同振子，因而能够在开始超声波的发送的同时，开始超声波的接收，也可以接收来自接近振子配置的被检体的反射信号。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的超声波CT装置的整体结构的框图。图2是第一实施方式的超声波CT装置的功能框图，表示发送时以及接收时的同时设定。图3是表示第一实施方式的超声波CT装置的振子选择器4的电路结构的框图。图4是表示第一实施方式的超声波CT装置的动作的流程图。图5的(a)以及(b)是表示第一实施方式的超声波CT装置的动作的一部分的流程图。图6是表示第一实施方式的超声波CT装置的动作序列的图。图7的(a)～(f)表示第一实施方式的超声波CT装置的每个摄像视图的发送中使用的振子的区域(Tx)和接收中使用的振子的区域(Rx)的图。图8是表示比较例的超声波CT装置的功能块和发送时的信号的流动的图。图9是表示比较例的超声波CT装置的功能块和接收时的信号的流动的图。图10的(a)以及(b)分别表示比较例的超声波CT装置的振子选择器4的发送时以及接收时的设定的框图。图11是表示比较例的超声波CT装置的动作的流程图。图12的(a)以及(b)是表示比较例的超声波CT装置的盲区121的纵剖面图以及横剖面图，(c)是表示因电性切换噪声而产生超声波噪声的说明图，(d)是表示超声波噪声被其他振子直接接收的例子的说明图。图13是第二实施方式的超声波CT装置的功能框图，表示发送时以及接收时的同时设定。图14是表示第二实施方式的超声波CT装置的振子选择器4的电路结构的框图。图15是表示第二实施方式的超声波CT装置的动作序列的图。附图标记说明2-振子阵列、3-发送接收器、4、40-振子选择器、5-信号处理部、6-机构部、7-驱动部、8-存储部、9-输入输出部、10-显示装置、31-发送器、32-接收器、33-发送接收分离器、51-控制部、52-运算部、100-被检体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波CT装置，其特征在于，具有：/n振子阵列，其排列有多个振子；/n发送接收器，其数量少于所述振子的数量；以及/n振子选择器，其按照每个所述发送接收器进行配置，/n所述发送接收器分别包括将发送信号发送到所述振子的发送器和接受所述振子接收到的接收信号的接收器，/n所述振子选择器包括发送用振子选择器以及接收用振子选择器，/n所述发送用振子选择器是将所述发送器选择性地连接于所述振子阵列中的某一个振子的结构，/n所述接收用振子选择器是与所述发送用振子选择器独立地将所述接收器选择性地连接于所述振子阵列中的某一个振子的结构，/n所述发送用振子选择器和所述接收用振子选择器能够同时将一个所述发送接收器内的发送器和接收器分别连接于同一振子或者不同振子。/n

【技术特征摘要】
20200127 JP 2020-0110931.一种超声波CT装置，其特征在于，具有：
振子阵列，其排列有多个振子；
发送接收器，其数量少于所述振子的数量；以及
振子选择器，其按照每个所述发送接收器进行配置，
所述发送接收器分别包括将发送信号发送到所述振子的发送器和接受所述振子接收到的接收信号的接收器，
所述振子选择器包括发送用振子选择器以及接收用振子选择器，
所述发送用振子选择器是将所述发送器选择性地连接于所述振子阵列中的某一个振子的结构，
所述接收用振子选择器是与所述发送用振子选择器独立地将所述接收器选择性地连接于所述振子阵列中的某一个振子的结构，
所述发送用振子选择器和所述接收用振子选择器能够同时将一个所述发送接收器内的发送器和接收器分别连接于同一振子或者不同振子。


2.根据权利要求1所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述超声波CT装置还具有控制部，其控制所述发送用振子选择器以及所述接收用振子选择器的动作，
所述控制部分别控制所述发送用振子选择器以及所述接收用振子选择器，将所述发送器连接于应发送超声波的振子，同时将所述接收器连接于应接收超声波的振子。


3.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述发送用振子选择器以及接收用振子选择器至少分别具备将构成所述振子阵列的振子的数量除以所述发送接收器的总数而得到的数量的开关，
在所述发送用振子选择器的开关上分别连接所述振子中的某一个，
在所述接收用振子选择器的开关上分别连接所述振子中的某一个，
在所述发送器将发送信号发送到所述振子前，所述控制部将连接于一个所述发送接收器的所述发送用振子选择器的开关中的一个开关选择性接通，同时将所述接收用振子选择器的开关中的一个开关选择性接通，之后，使发送信号从所述发送器发送到所述振子。


4.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述接收器从所述超声波刚被发送起开始接受所述接收信号。


5.根据权利要求2所述的超声波CT装置，其特征在于，
所述接收器在所述超声波的发送中开始接受所述接收信号。


6.根据权利要求1所述的超声波CT装置，其特征在于，
在所述接收器与接收用振子选择器之间配置有发送接...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田崇秀，坪田悠史，铃木敦郎，川畑健一，山中一宏，
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