超声波诊断装置和超声波图像产生方法制造方法及图纸

技术编号:7676555 阅读:154 留言:0更新日期:2012-08-15 18:05
一种超声波诊断装置包括:通道选择器,用于从换能器阵列的多个通道中选择能够同时用于接收的通道;以及控制部,用于控制发送驱动部,以从所述换能器阵列顺序发送具有与多个测量深度区域相对应的不同频率的多个超声波束,控制接收信号处理部和图像产生部,以通过接收具有与所述多个测量深度区域中每一个相对应的频率的超声回波来形成相同帧,以及控制所述通道选择器,以随着所述多个测量深度区域中测量深度的降低,来逐渐减少能够同时用于接收的通道的数目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,且具体地涉及减少在超声波诊断装置的超声波探头中产生的热量,该超声波诊断装置用于基于通过从超声波探头的换能器阵列发送和接收超声波所产生的超声波图像,来进行诊断。
技术介绍
常规上,在医学中采用使用超声波图像的超声波诊断装置。大体上,该类型的超声波诊断装置包括具有内置换能器阵列的超声波探头和连接到超声波探头的装置本体。超声波探头向对象发送超声波,从对象接收超声回波,以及装置本体对接收信号进行电子处理,以产生超声波图像。使用这种超声波诊断装置,当换能器阵列发送超声波时,在换能器阵列中产生热。通常将超声波探头装入具有可以由操作者单手容易握住的尺寸的外壳中,因为操作者一般在单手握住超声波探头,将换能器阵列的超声波发送/接收面与对象体表接触时进行诊断。因此,换能器阵列中产生的热可以使得超声波探头的外壳中的温度升高。近些年来,已提出了一种具有超声波探头的超声波诊断装置,该超声波探头具有用于信号处理的内置电路板,以在经由无线或有线通信向装置本体发送接收信号之前,实现对从换能器阵列输出的接收信号的数字处理,以减少噪声效果并获得高质量的超声波图像。在对接收信号的处理期间,实现这种类型数字处理的超声波探头还要经受电路板中热的产生,且因此需要抑制外壳中的温度上升,以确保板上的电路的稳定操作。作为针对超声波探头中温度上升的措施,参考JP 2005-253776A,其描述了一种超声波诊断装置,其中,根据超声波探头的表面温度来自动改变用于致动换能器阵列的条件。通过在表面温度上升时降低例如换能器的驱动电压、用于发送的通道数目、发送脉冲的重复频率以及帧速率,将超声波探头的表面温度保持在恰当的温度。
技术实现思路
然而,在JP 2005-253776A中描述的装置(其中,改变用于驱动换能器阵列以进行发送的条件)不能应付在执行上述数字处理的超声波探头中的接收过程所产生的热。本专利技术的目的是消除与现有技术相关的上述问题,并提供一种能够获取高质量超声波图像,同时抑制在超声波探头内部的温度上升的。根据本专利技术的一种超声波诊断装置,包括超声波探头,包括具有多个通道的换能器阵列; 发送驱动部,用于从所述换能器阵列向对象发送超声波束;接收信号处理部,用于处理由已从所述对象接收到超声回波的所述换能器阵列所输出的接收信号;图像产生部,用于基于所述接收信号处理部处理的接收信号,产生超声波图像;通道选择器,用于从所述多个通道选择能够同时用于接收的通道;以及控制部,用于控制所述发送驱动部,以从所述换能器阵列顺序发送具有与多个测量深度区域相对应的不同频率的多个超声波束,控制所述接收信号处理部和所述图像产生部,以通过接收频率与所述多个测量深度区域中每一个相对应的超声回波来形成相同的帧,以及控制所述通道选择器,以随着所述多个测量深度区域中测量深度的降低,逐渐减少能够同时用于接收的通道的数目。根据本专利技术的一种超声波图像产生方法,包括以下步骤从超声波探头中的换能器阵列顺序发送具有与多个测量深度区域相对应的不同频率的多个超声波束;随着所述多个测量深度区域中测量深度的降低,逐渐降低能够同时用于接收的通道的数目;以及通过接收频率与所述多个测量深度区域中每一个相对应的超声回波来形成相同的帧,以产生超声波图像。附图说明图I是示出了根据本专利技术的实施例I的超声波诊断装置的配置的框图。图2示出了在实施例I中如何划分成像区域。图3是示出了实施例I中发送和接收超声波的操作的定时图。图4A至4C示出了在实施例I中如何执行帧相关处理,图4A是第一帧中的定时图,图4B是第二帧中的定时图,图4C是第三帧中的定时图。图5是示出了实施例2中超声波探头的配置的框图。图6是示出了在超声波探头内部的温度随时间变化以及温度阈值的图。图7示出了在实施例2中如何根据温度范围来划分成像区域。图8示出了在实施例3中如何划分成像区域。具体实施例方式下面将基于附图来描述本专利技术的实施例。图I示出了根据本专利技术的实施例I的超声波诊断装置的配置。该超声波诊断装置包括超声波探头I和经由无线通信连接到超声波探头I的诊断装置本体2。超声波探头I包括多个超声波换能器3,它们构成单维或二维换能器阵列的多个通道,且接收信号处理部5经由通道选择器4连接到换能器3,以及无线通信单元7经由并行/串行变换部6连接到接收信号处理部5。发送控制部9经由发送驱动部8连接到换能器3,接收控制部10连接到接收信号处理部5,且通信控制部11连接到无线通信单元7。探头控制部12连接到通道选择器4、并行/串行变换部6、发送控制部9、接收控制部10和通信控制部11。 每个换能器3都根据从发送驱动部8供应的驱动信号来发送超声波,并从对象接收超声回波,以输出接收信号。每个换能器3由振动器构成,该振动器包括压电体和在压电体的两端上各自提供的电极。压电体可以由例如以下各项构成以PZT(锆钛酸铅)为代表的压电陶瓷、以PVDF (聚偏二氟乙烯)为代表的聚合压电器件、以及以PMN-PT (铌镁酸铅钛酸铅固溶体,lead magnesium niobate lead titanate solid solution)为代表的单晶。当向每个振动器的电极供应脉冲电压或连续波电压时,压电体膨胀和收缩以引起振动器产生脉冲或连续超声波。将这些超声波合并以形成超声波束。当接收到传播的超声波时,每个振动器膨胀和收缩以产生电信号,然后将电信号作为接收信号加以输出。发送驱动部8包括例如多个脉冲器,并基于由发送控制部9选择的发送延迟模式来调整驱动信号的延迟量,使得从换能器3发送的超声波形成覆盖对象内组织的区域的宽的超声波束,并向换能器3供应调整过的驱动信号。通道选择器4包括将换能器3与对应接收信号处理部5连接和断开的多个开关,且根据来自探头控制部12的指令,在换能器阵列的通道中选择能够同时用于接收的通道,以将所选通道的换能器3连接到对应的接收信号处理部5。在接收控制部10的控制下,每个接收信号处理部5允许从对应换能器3输出的接收信号经历正交检测或正交采样过程,以产生复基带信号,对复基带信号采样以产生包含与组织区域相关的信息在内的采样数据,并向并行/串行变换部6供应该采样数据。对通过对复基带信号进行采样所获得的数据执行高效率的编码数据压缩,接收信号处理部5可以产生采样数据。并行/串行变换部6将接收信号处理部5所产生的并行采样数据转换为串行采样数据。无线通信部7基于串行采样数据执行载波调制,以产生发送信号,并向天线供应该发送信号,使得天线可以发送无线电波,以发送串行采样数据。本文可以采用的调制方法包括ASK (幅移键控)、PSK (相移键控)、QPSK (正交相移键控)以及16QAM(16正交幅度调制)。无线通信单元7通过与诊断装置本体2的无线通信向诊断装置本体2发送采样数据,从诊断装置本体2接收各种控制信号,并向通信控制部11输出接收到的控制信号。通信控制部11控制无线通信单元7,以使用由探头控制部12设置的发送波强度来发送采样数据,并向探头控制部12输出由无线通信单元7接收到的各种控制信号。探头控制部12根据从诊断装置本体2发送的控制信号来控制超声波探头I的各种组件。超声波探头I具有未示出的内置电池,其向超声波探头I内的电路供电。超声波探头I可以是外部类型探头,比如线性扫描类型、凸面本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山本胜也
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:

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