超声波诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供一种超声波诊断装置，通过利用使用了二维阵列的超声波探针进行超声波收发而获得被检测体的立体图像，可以实现图像质量的提高。本实施方式的超声波诊断装置包括：子阵列、主阵列、开口口径设定单元和延迟模式设定单元。子阵列由二维地配置的多个超声波振子构成，在一次接收期间中具有固定的延迟模式。主阵列由子阵列构成。开口口径设定单元设定主阵列的开口口径。延迟模式设定单元根据开口口径针对各子阵列变更延迟模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及超声波诊断装置。
技术介绍
在医疗领域，超声波诊断装置用来诊断生物体(患者)的疾病。详细地说，超声波诊断装置利用具有超声波振子的超声波探针向被检测体内发送超声波。然后，用超声波探针接收被检测体内部的因声阻抗不匹配而产生的超声波的反射波，基于这样的反射波把被检测体的内部状态图像化。作为超声波诊断装置，使用把多个超声波振子排列成阵列状而成的一维阵列探针。但是，虽然在焦点附近得到高的分辨率，但在离焦点远的部分得不到足够的分辨率，不能获得大范围内的良好的图像。于是，提出了各超声波振动元件具有不同的焦点距离，根据上述焦点距离改变接收时的超声波振子的开口口径的技术。
技术实现思路
但是，该被提出的技术是针对把超声波振子阵列排列成直线状的情形的技术，没有考虑使用把超声波振子阵列排列成二维的超声波探针的情形。本专利技术的实施方式正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种超声波诊断装置，通过利用使用了二维阵列的超声波探针进行超声波收发而获得被检测体的立体图像，可以实现图像质量的提高。为了解决上述问题，根据本专利技术的实施方式的超声波诊断装置，对被检测体发送超声波，基于从上述被检测体接收的信号生成超声波图像，包括子阵列、主阵列、开口口径设定单元和延迟模式设定单元。子阵列由二维地配置的多个超声波振子构成，在一次接收期间中具有固定的延迟模式。主阵列由子阵列构成。开口口径设定单元设定主阵列的开口口径。延迟模式设定单元根据开口口径针对各子阵列变更延迟模式。如果使用根据本实施方式的超声波诊断装置，可以实现图像质量的提高。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施方式1的超声波诊断装置的概略构成的框图。图2是本专利技术的实施方式1中的二维矩阵阵列中的配置图。图3是示出本专利技术的实施方式1中的二维矩阵阵列的开口变化的开口变化图。图4是示出本专利技术的实施方式1中的发送延迟加法运算的示意图。图5是示出本专利技术的实施方式1中的接收延迟加法运算的示意图。图6是示出本专利技术的实施方式1中的主阵列的开口与各个子阵列的焦点的关系的示意图。图7是示出现有的主阵列的开口与各个子阵列的焦点的关系的示意图。图8是示出用根据本专利技术的实施方式1的超声波诊断装置接收超声波时形成的声场分布的图。图9是示出用现有技术接收超声波时形成的声场分布的图。图10是示出本专利技术的实施方式1中的开口口径确定与焦点确定的关系的作用说明图。图11是用来说明本专利技术的实施方式中的开口口径的变化与焦点的关系的示意图。图12是示出本专利技术的实施方式2中的焦点确定与开口口径确定的关系的作用说明图。具体实施例方式下面，说明超声波诊断装置的实施方式。(实施例1)参照图1和图2说明根据本专利技术的实施方式1的超声波诊断装置的构成。图1是示出根据本专利技术的实施方式的超声波诊断装置的概略构成的框图。像该图所示的那样，根据本实施方式的超声波诊断装置包括超声波探针12、发送延迟加法运算单元21、发送处理单元22、控制处理器(CPU)观、开口口径确定单元43、接收延迟加法运算单元(子阵列延迟加法运算单元)44、焦点距离确定单元45、接收处理单元46、信号处理单元47、显示控制单元27、监视器14。超声波探针12具有超声波振子、匹配层、背衬(backing)材料等。超声波探针12在已知的背面材料上设置多个超声波振子，在该超声波振子上设置已知的匹配层。即，按背面材料、超声波振子、匹配层的顺序层叠。在超声波振子中，设置有匹配层的面作为超声波的发射面侧，该面的相反侧的面(设置有背面材料的面)作为背面侧。超声波振子的发射面侧与共用(GND)电极连接，背面侧与信号电极连接。作为超声波振子，可以使用压电陶瓷等的声/电可逆变换元件等。例如，优选使用钛酸锆酸铅1 (Zr、Ti) O3、铌酸锂(LiNbO3)、钛酸钡(BaTiO3)或钛酸铅(PbTiO3)等的陶瓷材料。超声波振子基于来自发送处理单元22的驱动信号产生超声波。产生的超声波在被检测体内的声阻抗的不连续面被反射。各超声波振子接收该反射波，产生信号，按每个信道取入到接收处理单元46。匹配层是为了使超声波振子的声阻抗与被检测体的声阻抗良好地进行声匹配而设置的。匹配层可以设置一层，也可以设置两层以上。背衬材料防止超声波从超声波振子向后方传播。另外，背面材料把由超声波振子振荡出的超声波振动和接收时的超声波振动中的、对于超声波诊断装置的图像抽出而言是不需要的超声波振动成分衰减吸收。背面材料一般使用在合成橡胶、环氧树脂或聚氨酯橡胶等中混入了钨、铁氧体、氧化锌等的无机粒子粉末等而得到的材料。在本专利技术的实施方式1中使用子阵列二维地排列的二维矩阵阵列。图2是本专利技术的实施方式1中的二维矩阵阵列中的配置图。在该图中，二维矩阵阵列由主阵列1构成。而且，子阵列2像例如超声波振子组圈A、圈B、圈C、圈D那样地构成。主阵列1是把子阵列2 排列成二维矩阵状而得到的。由于通过把子阵列作为单位使用，针对各个子阵列处理信号， 所以可以减少CPU中的处理量，还可以减少布线等。图3是示出本专利技术的实施方式1中的二维矩阵阵列的开口变化的开口变化图。在该图中示出从开口口径最小的Sl逐渐增大开口口径而变成S2、S3的状态。在图2中的主阵列1中，通过增减所使用的子阵列2的数目调整开口口径的大小。例如，为了增大开口口径，增加所使用的子阵列的数目。另一方面，为了减小开口口径，减少所使用的子阵列的数目。图4是示出本专利技术的实施方式1中的发送延迟加法运算的示意图。在该图中，利用发送延迟加法运算单元21在发送超声波时施加延迟，实施延迟聚焦。S卩，开口中心附近的子阵列41c中的从超声波振子到焦点F的距离和开口端部的子阵列41a、41e中的从超声波振子到焦点F的距离产生路径差。因此，为了使超声波波束会聚到焦点F上，使中心附近的子阵列41c中的超声波振子的超声波的发送定时比距离长的端部的子阵列41a、41e中的超声波振子迟。另外，对于开口中心与开口端部之间存在的子阵列41b、41d，也根据到焦点 F的距离延迟发送定时。通过这样的处理，可以设为使超声波波束在到达焦点F时相位一致的焦点。发送处理单元22具有信号发生器、发送混和器、频率调制/解调单元。然后，以施加了延迟的发送定时产生驱动脉冲信号，发送到超声波振子。图5是示出本专利技术的实施方式1中的接收延迟加法运算的示意图。利用接收延迟加法运算单元(子阵列延迟加法运算单元)44对由开口口径中包含的子阵列的超声波振子接收的信号赋予延迟时间而进行加法运算处理。在接收时，必须以与图4所示的发送定时相反的定时进行延迟加法运算。即，针对从焦点F返回的超声波波束，使中心附近的子阵列 41c中的超声波振子的超声波的接收定时比离焦点F的距离长的端部的子阵列41a、41e中的超声波振子提前。另外，对于端部与中心之间存在的子阵列41b、41d，也通过根据各超声波振子与到焦点的距离使接收定时提前来进行调整。控制处理器(CPU)观中的主延迟加法运算单元(未图示)中包含开口口径确定单元43。开口口径确定单元43确定主阵列的开口口径的大小。为了确定开口口径的大小，可以使用矩阵开关。矩阵开关是可以多输入多输出的开关。矩阵开关通过增减与发送处理单元22连接的子阵列的数目来改变主阵列的开口口径的大小。例如，矩阵开关从主阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超声波诊断装置，对被检测体发送超声波，基于从上述被检测体接收的信号生成超声波图像，其特征在于包括：子阵列，由二维地配置的多个超声波振子构成，在一次接收期间中具有固定的延迟模式；主阵列，由上述子阵列构成；开口口径设定单元，设定上述主阵列的开口口径；以及延迟模式设定单元，根据上述开口口径针对各上述子阵列变更上述延迟模式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈田健吾，四方浩之，
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