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:7676556 阅读:136 留言:0更新日期:2012-08-15 18:05
一种超声波诊断装置包括:超声波探头,包括换能器阵列;发射机,用于从所述换能器阵列向对象发送超声波束;图像产生器,用于基于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,来产生超声波图像;温度传感器,用于检测所述超声波探头的内部温度;通道选择器,用于从所述超声波探头的多个通道中选择可同时用于接收的通道;以及控制器,用于控制所述通道选择器,以在由所述温度传感器检测到的所述超声波探头的内部温度增加时以及在测量深度变浅时,减少所选的可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,所述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,来给出诊断。
技术介绍
常规上,在医疗领域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处理,以产生超声波图像。使用这种超声波诊断装置,随着换能器阵列发送超声波,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,这是因为操作者一般是在通过单手握住超声波探头,将换能器阵列的超声波发送/接收面与对象表面接触时,来进行诊断的。因此,换能器阵列中产生的热可以使得超声波探头的外壳内的温度升高。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,从而降低噪声影响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。关于对抗超声波探头中温度上升的措施,参考JP 2005-253776 A,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致动电压、发送孔(aperture)的数目、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 2005-253776 A中描述的装置(其中,改变用于致动发送换能器阵列的条件)不能应付由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。根据本专利技术的一种超声波诊断装置,包括超声波探头,包括换能器阵列;发射机,用于从所述换能器阵列向对象发送超声波束;图像产生器,用于基于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,来产生超声波图像;温度传感器,用于检测所述超声波探头的内部温度;通道选择器,用于从所述超声波探头的多个通道中选择可同时用于接收的通道;以及控制器,用于控制所述通道选择器,以随着由所述温度传感器检测到的所述超声波探头的内部温度増加以及测量深度变浅,減少所选的可同时用于接收的通道的数目。根据本专利技术的一种产生超声波图像的方法,包括以下步骤检测包括换能器阵列在内的超声波探头的内部温度; 从所述超声波探头的多个通道中选择可同时用于接收的通道,以随着检测到的所述超声波探头的内部温度増加和測量深度变浅,減少所选的可同时用于接收的通道的数目;以及从所述换能器阵列向对象发送超声波束并基于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,来产生超声波图像。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示出了根据测量深度被分为三个区域的成像区域。图3是示出了根据实施例I的在超声波探头内部的温度随时间的变化以及温度阈值的图。图4示出了在实施例I中选择的可用通道和不可用通道。图5示出了在实施例2中选择的可用通道和不可用通道。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,它们构成单维或ニ维换能器阵列的多个通道,且换能器3经由通道选择器4连接到接收信号处理器5,接收信号处理器5进而经由并行/串行转换器6连接到无线通信単元7。换能器3经由发送驱动器8连接到发送控制器9,且接收信号处理器5连接到接收控制器10,同时无线通信単元7连接到通信控制器11。通道选择器4、并行/串行转换器6、发送控制器9、接收控制器10和通信控制器11连接到探头控制器12。超声波探头I具有内置温度传感器13,用于检测超声波探头I内部的温度,且温度传感器13连接到探头控制器12。温度传感器13优选地位于接收信号处理器5附近,在超声波诊断装置的操作期间,预期此处温度上升。每个换能器3都根据从发送驱动器8供应的致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由振荡器构成,该振荡器包括压电体和在压电体的两端上分別提供的电极。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 (聚偏ニ氟こ烯)为代表的聚合压电器件、以及以PMN-PT (铌镁酸铅钛酸铅固溶,lead magnesium niobate lead titanate solid solution)为代表的单晶。 当向每个振荡器的电极供应脉冲电压或连续波电压时,压电体膨胀并收缩从而弓I起振荡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,每个振荡器膨胀并收缩以产生电信号,然后将电信号作为超声波接收信号加以输出。发送驱动器8包括例如多个脉冲器,并基于由发送控制器9选择的发送延迟模式来调整针对相应换能器3的致动信号的延迟量,使得从换能器3发送的超声波形成覆盖对象组织区域的宽超声波束,并向换能器3供应调整过的致动信号。通道选择器4包括将换能器3与对应接收信号处理器5连接和断开的多个开关,且根据来自探头控制器12的指令,在换能器阵列的通道中选择可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器5。在接收控制器10的控制下,接收信号处理器4的单个通道允许对应换能器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,并向井行/串行转换器6供应该采样数据。通过对复基带信号进行采样所获得的数据执行高效的编码数据压缩,接收信号处理器5可以产生采样数据。并行/串行转换器6将具有多个通道的接收信号处理器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,井向天线供应该发送信号,使得天线发送无线电波,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)。无线通信単元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,井向通信控制器11输出接收到的控制信号。通信控制器11控制无线通信単元7,以使用由探头控制器12设置的发送波強度来发送采样数据,井向探头控制器12输出由无线通信単元7接收到的各种控制信号。温度传感器13检测超声波探头I的内部温度,并将其输出至探头控制器12。探头控制器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。探头控制器12根据由温度传感器13检测到的超声波探头I的内部温度T和測量深度,来控制接收用通道选择器4的开关的开/关操作。超声波探头I具有本文档来自技高网
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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:山本胜也大岛雄二
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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