一种超声成像系统包括超声探头。所述超声探头包括壳体和换能器阵列，所述换能器阵列具有第一声学元件、第二声学元件和第三声学元件。所述第一声学元件在高程维度上布置在所述第二声学元件与所述第三声学元件之间。所述第一声学元件生成第一模拟超声信号，并且第二、第三声学元件被电耦合以生成第二模拟超声信号。所述超声探头包括与所述第一声学元件通信的第一放大器。所述超声探头包括与所述第二声学元件和所述第三声学元件通信的第二放大器和第三放大器。所述第一放大器和所述第二放大器根据第一增益概况分别将增益应用于所述第一模拟超声信号和所述第二模拟超声信号。所述第三放大器根据与所述第一增益概况不同的第二增益概况仅将增益应用于述第二模拟超声信号。号。号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有针对孔的高程控制的1.X维超声换能器阵列以及相关联的设备、系统和方法
[0001]本公开总体上涉及使用1.X维换能器阵列的超声成像。特别地，可以将不同的增益概况应用于高程换能器元件，以修改1.X维阵列的孔的高程尺寸并将成像波束聚焦在不同的深度处。
技术介绍
[0002]超声成像系统常常用于医学成像。超声成像系统通常包括换能器探头以及主处理系统。换能器探头可以包括超声换能器元件阵列。超声换能器元件传送声波穿过患者身体，并且随后在声波被患者身体内的组织和/或器官反射回来时记录回波信号。回波信号的定时和/或强度可以对应于患者的组织、器官或其他特征的尺寸、形状和质量。患者的组织、器官或其他特征可以显示给超声系统的用户。
[0003]超声成像系统使用各种类型的换能器阵列。例如，超声系统可以具有一维阵列或二维矩阵阵列。尽管二维矩阵阵列提供了聚焦或操纵成像波束的最大能力，但是二维矩阵阵列需要许多换能器元件并且可能是昂贵的。1.X维换能器阵列可以需要更少的换能器元件，但是仍然保留在高程方向上的控制的一些方面，包括将超声成像波束聚焦在不同深度的能力。然而，利用1.X维阵列聚焦超声成像波束常常需要具有许多电气部件的复杂电路，从而导致超声成像系统的成本增加。
技术实现思路
[0004]本公开的实施例是用于使用1.X维换能器阵列进行超声成像的系统、设备和方法。超声系统可以包括主机、探头和连接线缆。超声成像探头可以包括1.X维换能器阵列。换能器阵列可以朝向患者的解剖结构的区域发送超声信号并接收反射波以形成图像。定位在换能器的中心行的任一侧上的超声换能器的高程行可以用于聚焦超声成像波束。随着成像深度增加，或随着要成像的区域与超声探头之间的距离增加，外高程换能器的增益可以逐渐增加。外高程元件的增益的这种增加有效地增加了换能器阵列的孔的高程尺寸，并且导致解剖结构中更深的区域的数据质量增加。
[0005]本公开的一些实施例将单独的增益概况应用于外高程元件和中心元件，以逐渐增加外部换能器元件的增益。其他实施例将公共增益概况应用于所有换能器元件，并将加权概况应用于外部换能器元件，以逐渐增加外部元件的增益。仍其他的实施例通过将接收到的模拟信号转换为数字信号并将延迟应用于外部和/或内部换能器元件来促进成像波束的聚焦。所公开的实施例在患者的解剖结构内的不同深度处提供增加的信号和图像质量，同时减少所需的电路，从而实现更简单、更具成本效益的超声成像探头。
[0006]在本公开的示例性方面中，提供了一种超声成像系统。所述超声成像系统包括超声探头，所述超声探头包括：壳体；换能器阵列，其被机械地耦合到所述壳体，其中，所述换能器阵列包括第一声学元件、第二声学元件和第三声学元件，其中，所述第一声学元件在高
程维度上布置在所述第二声学元件与所述第三声学元件之间，其中，所述第一声学元件被配置为生成第一模拟超声信号，并且所述第二声学元件和所述第三声学元件被电耦合以生成第二模拟超声信号；第一放大器，其被设置在所述壳体内并且与所述第一声学元件通信；以及第二放大器和第三放大器，所述第二放大器和所述第三放大器被设置在所述壳体内并且与所述第二声学元件和所述第三声学元件通信，其中，所述第一放大器和所述第二放大器被配置为根据第一增益概况分别将增益应用于所述第一模拟超声信号和所述第二模拟超声信号，并且其中，所述第三放大器被配置为根据与所述第一增益概况不同的第二增益概况仅将增益应用于所述第二模拟超声信号。
[0007]在一些方面中，所述换能器阵列包括1.X维阵列。在一些方面中，所述换能器阵列包括第一行声学元件、第二行声学元件和第三行声学元件，所述第一行声学元件在所述高程维度上布置在所述第二行声学元件与所述第三行声学元件之间，所述第一行声学元件包括所述第一声学元件，所述第二行声学元件包括所述第二声学元件，并且所述第三行声学元件包括所述第三声学元件。在一些方面中，所述超声探头还包括第一模拟求和电路，所述第一模拟求和电路与所述第一放大器和所述第三放大器通信，所述第一模拟求和电路被配置为组合所述第一模拟超声信号与所述第二模拟超声信号以生成第一模拟输出。
[0008]在一些方面中，所述超声探头还包括与所述第一声学元件、所述第二声学元件和所述第三声学元件通信的电路，所述电路包括所述第一放大器、所述第二放大器和所述第三放大器，所述电路与第四声学元件、第五声学元件和第六声学元件通信，所述第四声学元件在所述高程维度上布置在所述第五声学元件与所述第六声学元件之间，所述第一声学元件、所述第二声学元件和所述第三声学元件被布置在所述换能器阵列的第一列中，所述第四声学元件、所述第五声学元件和所述第六声学元件被布置在所述换能器阵列的第二列中，并且所述第一列和所述第二列在方位角维度上彼此间隔开，使得所述换能器阵列的其他列设置在所述第一列与所述第二列之间。
[0009]在一些方面中，所述超声探头还包括：第四放大器，其被设置在所述壳体内并与所述第四声学元件通信；第五放大器和第六放大器，所述第五放大器和所述第六放大器被设置在所述壳体内并与所述第五声学元件和所述第六声学元件通信；以及第二模拟求和电路，其与所述第四放大器和所述第六放大器通信，所述第四声学元件被配置为生成第三模拟超声信号，并且所述第五声学元件和所述第六声学元件被电耦合以生成第四模拟超声信号，所述第四放大器和所述第五放大器被配置为根据所述第一增益概况分别将增益应用于所述第三模拟超声信号和所述第四模拟超声信号，所述第六放大器被配置为根据所述第二增益概况仅将增益应用于所述第四模拟超声信号，并且所述第二模拟求和电路被配置为组合所述第三模拟超声信号和所述第四模拟超声信号以生成第二模拟输出。
[0010]在一些方面中，所述超声探头还包括多路复用器，所述多路复用器被配置为在所述方位角维度上平移所述换能器阵列的孔。在一些方面中，所述多路复用器被配置为在所述第一模拟输出与所述第二模拟输出之间进行选择。在一些方面中，所述超声探头还包括：模数转换器(ADC)，其与所述模拟求和电路通信，所述ADC被配置为接收所述模拟求和电路的输出并生成数字超声信号。在一些方面中，所述系统还包括与所述超声探头间隔开的主机系统和在所述主机系统与所述超声探头之间延伸的线缆，所述超声探头被配置为经由所述线缆将所述数字超声信号发送到所述主机系统，并且所述主机系统包括处理器电路，所
述处理器电路被配置为基于所述数字超声信号生成超声图像并将所述超声图像输出到与所述处理器电路通信的显示器。在一些方面中，所述第三放大器被配置为增加所述换能器阵列的孔的高程尺寸。在一些方面中，所述超声探头还包括：数字加法器；第一模数转换器(ADC)，其通信地定位在所述第一放大器与所述数字加法器之间；以及第二ADC，其通信地定位在所述第二放大器与所述数字加法器之间。在一些方面中，所述第三放大器包括通信地定位在所述第二ADC与所述数字加法器之间的数字放大器。在一些方面中，所述超声探头还包括：第一数字延迟，其通信地定位在所述第一ADC与所述数字加法器之间；以及第二数字延迟，其通信地定位在第二ADC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声成像系统，包括：超声探头，其包括：壳体；换能器阵列，其被机械地耦合到所述壳体，其中，所述换能器阵列包括第一声学元件、第二声学元件和第三声学元件，其中，所述第一声学元件在高程维度上布置在所述第二声学元件与所述第三声学元件之间，其中，所述第一声学元件被配置为生成第一模拟超声信号，并且所述第二声学元件和所述第三声学元件被电耦合以生成第二模拟超声信号；第一放大器，其被设置在所述壳体内并且与所述第一声学元件通信；以及第二放大器和第三放大器，所述第二放大器和所述第三放大器被设置在所述壳体内并且与所述第二声学元件和所述第三声学元件通信，其中，所述第一放大器和所述第二放大器被配置为根据第一增益概况分别将增益应用于所述第一模拟超声信号和所述第二模拟超声信号，并且其中，所述第三放大器被配置为根据与所述第一增益概况不同的第二增益概况仅将增益应用于所述第二模拟超声信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述换能器阵列包括1.X维阵列。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述换能器阵列包括第一行声学元件、第二行声学元件和第三行声学元件，其中，所述第一行声学元件在所述高程维度上布置在所述第二行声学元件与所述第三行声学元件之间，并且其中，所述第一行声学元件包括所述第一声学元件，所述第二行声学元件包括所述第二声学元件，并且所述第三行声学元件包括所述第三声学元件。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超声探头还包括：第一模拟求和电路，其与所述第一放大器和所述第三放大器通信，其中，所述第一模拟求和电路被配置为将所述第一模拟超声信号与所述第二模拟超声信号进行组合以生成第一模拟输出。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述超声探头还包括与所述第一声学元件、所述第二声学元件和所述第三声学元件通信的电路，其中，所述电路包括所述第一放大器、所述第二放大器和所述第三放大器，其中，所述电路与第四声学元件、第五声学元件和第六声学元件通信，其中，所述第四声学元件在所述高程维度上布置在所述第五声学元件与所述第六声学元件之间，其中，所述第一声学元件、所述第二声学元件和所述第三声学元件被布置在所述换能器阵列的第一列中，其中，所述第四声学元件、所述第五声学元件和所述第六声学元件被布置在所述换能器阵列的第二列中，并且其中，所述第一列和所述第二列在方位角维度上彼此间隔开，使得所述换能器阵列的其他列被设置在所述第一列与所述第二列之间。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述超声探头还包括：
第四放大器，其被设置在所述壳体内并且与所述第四声学元件通信；第五放大器和第六放大器，所述第五放大器和所述第六放大器被设置在所述壳体内并且与所述第五声学元件和所述第六声学元件通信；以及第二模拟求和电路，其与所述第四放大器和所述第六放大器通信，其中，所述第四声学元件被配置为生成第三模拟超声信号，并且所述第五声学元件和所述第六声学元件被电耦合以生成第四模拟超声信号，其中，所述第四放大器和所述第五放大器被配置为根据所述第一增益概况分别将增益应用于所述第三模拟超声信号和所述第四模拟超声信号，其中，所述第六放大器被配置为根据所述第二增益概况仅将增益应用于所述第四模拟超声信号，并且其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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