超声波探头以及超声波诊断装置转让专利

申请号 : CN201180016023.6

文献号 : CN102821699B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 本乡宏信宫岛泰夫平野亨内海勲岩间信行石塚正明

申请人 : 株式会社东芝东芝医疗系统株式会社

摘要 :

在对每个子阵列将来自多个超声波振子的信号相加并输出的结构中,能够进行以超声波振子单位的开口控制。是具备多个超声波振子、多个延迟电路、以及加法器,构成为能够控制超声波的接收开口的超声波探头。延迟电路对接收信号实施延迟处理。加法器对规定的每个组将接收信号相加并输出。另外,超声波探头具备门装置。门装置对配置于从超声波振子到加法电路之间的每个信号通路,切换信号通路的连接以及切断。另外,门装置在超声波的周期内,在发送了超声波之后,只使来自与预先设定的初始接收开口对应的超声波振子的信号通路连接,根据接收期间的时间经过从距离初始接收开口近的超声波振子使依次对应的信号通路连接。

权利要求 :

1.一种超声波探头,具备:

多个超声波振子,发送规定的周期的超声波,接收来自被检体内的超声波回波;

多个延迟电路,从上述超声波振子分别接受接收信号,并对该接收信号分别实施延迟处理;以及加法电路,对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出,上述超声波探头构成为能够控制上述超声波的接收开口,其特征在于,上述超声波探头具备:门装置,构成为对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,能够切换上述信号通路的连接以及切断,在上述超声波的上述周期内,在发送了上述超声波之后,只使来自与预先设定的初始接收开口对应的超声波振子的信号通路连接,与接收期间的时间经过对应地,从距离上述初始接收开口近的超声波振子开始依次使对应的信号通路连接。

2.根据权利要求1所述的超声波探头,其特征在于,

上述门装置具备:前置放大器,介于上述超声波振子与上述延迟电路之间的信号通路上,将上述接收信号放大,上述超声波探头还具备:增益控制电压供给部,供给用于控制上述前置放大器的增益的增益控制电压;以及增益控制门电路,构成为能够控制上述增益控制电压向上述前置放大器的供给以及切断,通过上述增益控制门电路向上述前置放大器供给上述增益控制电压,从而分别独立地连接从上述前置放大器到上述延迟电路的上述信号通路,从而控制上述接收开口。

3.根据权利要求1所述的超声波探头,其特征在于,

上述门装置是介于上述延迟电路与上述加法电路之间的信号通路上的开关,上述开关通过对每个该信号通路切换上述延迟电路与上述加法电路之间的上述信号通路的连接以及切断,来控制上述接收开口。

4.根据权利要求1所述的超声波探头,其特征在于,

上述延迟电路是通过接受包含延迟指示以及切断指示的任一个的参照信号并乘以上述接收信号,从而当上述参照信号包含延迟指示时,对上述接收信号实施延迟处理,输出实施了上述延迟处理的该接收信号,当上述参照信号包含切断指示时,切断上述接收信号的输出的乘法电路,通过切换向上述延迟电路的参照信号,来使上述延迟电路作为上述门装置来进行动作,控制上述接收开口。

5.一种超声波诊断装置,具备超声波探头,

上述超声波探头具备:多个超声波振子,发送规定的周期的超声波,接收来自被检体内的超声波回波;

多个延迟电路,从上述超声波振子分别接受接收信号,并对该接收信号分别实施延迟处理;以及加法电路,对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出,并且上述超声波探头构成为能够控制上述超声波的接收开口,上述超声波诊断装置接受从上述超声波探头输出的上述接收信号,将该上述接收信号进行整相相加而生成超声波图像,上述超声波诊断装置的特征在于,上述超声波探头还具备:门装置,构成为能够对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,切换上述信号通路的连接以及切断,在上述超声波的上述周期内,在发送了上述超声波之后,只使来自与预先设定的初始接收开口对应的超声波振子的信号通路连接,与接收期间的时间经过对应地,从距离上述初始接收开口近的超声波振子开始依次使对应的信号通路连接。

6.一种超声波探头,其特征在于,具备:

多个超声波振子,发送超声波,接收来自被检体内的超声波回波;

多个延迟电路,从上述超声波振子分别接受接收信号,并对该接收信号分别实施延迟处理;

加法电路,对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出;以及门装置,构成为能够对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,切换该信号通路的连接以及切断。

说明书 :

超声波探头以及超声波诊断装置

技术领域

[0001] 本发明的实施方式涉及超声波探头以及超声波诊断装置的技术。

背景技术

[0002] 在超声波二维(2D)阵列探头等中,使用数百到数千的超声波振子。此时,如果将探头与超声波诊断装置直接连接,则由于信号线的根数需要非常多,因此,电缆整体变粗,对操作带来麻烦。因此,在这样的超声波探头中,使用将多个振子作为1组(子阵列)的子阵列接收延迟电路。由此,能够在超声波探头内部分地实施接收延迟处理并按每个子阵列相加,能够减少信号线的根数。
[0003] 另一方面,存在改善近距离的接收声场的孔增长(Aperturagrowth)的技术。当是来自距体表近的部分的接收信号时,在距开口中心近的超声波振子和距开口中心远的超声波振子中延迟量的差异较大。因此,有时延迟电路不能够容许该延迟量的差而接收质量劣化。在孔增长中,当接收来自体表附近的反射波时,使超声波探头的开口较小,随着深度变深将开口扩大。由此,当接收体表附近的反射波时,不使用距离开口中心远的超声波振子,因此,不需要实施基于大延迟量的延迟处理,将能够改善近距离的接收声场。
[0004] 还包含孔增长的超声波诊断装置的开口控制,由超声波诊断装置主体的接收电路来进行。然而,在这样的结构中,当是如2D阵列探头那样按每个子阵列将来自多个超声波振子的信号相加并输出的结构时,开口控制是子阵列单位。因此,孔增长也以子阵列单位来进行,与振子单位的孔增长相比较,产生图像质量劣化的问题。另外,即使在移动开口中心的类型的扫描中,由于将开口中心的位置限制为集中为子阵列的分区,因此,难以进行精细的扫描。这样的问题通过对每个超声波振子设置用于进行开口控制的信号线,以超声波振子单位来进行开口控制来解决。但是,当如2D阵列探头那样,超声波振子的数量多时,如上述那样发生信号线的根数增加电缆整体变粗这样的问题,因此,难以采样那样的方法。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献1:日本特开2007-167445号公报

发明内容

[0007] 本发明的实施方式是为了解决上述的问题而形成的,其目的在于在对每个子阵列将来自多个超声波振子的信号相加并输出的结构中,能够进行超声波振子单位下的开口控制。
[0008] 为了实现上述目的,该实施方式的第1方式是具备多个超声波振子、多个延迟电路、以及加法电路,构成为能够控制上述超声波的接收开口的超声波探头。超声波振子发送规定的周期的超声波,接收来自被检体内的超声波回波。延迟电路分别从上述超声波振子接受接收信号,并分别对该接收信号实施延迟处理。加法电路对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出。另外,超声波探头具备门装置。门装置构成为能够对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,切换上述信号通路的连接以及切断。另外,门装置在上述超声波的上述周期内,在发送了上述超声波之后,只使来自与预先设定的初始接收开口对应的超声波振子的信号通路连接,与接收期间的时间经过对应地,从距离上述初始接收开口近的超声波振子开始依次使对应的信号通路连接。
[0009] 另外,该实施方式的第2方式是具备超声波探头的超声波诊断装置,上述超声波探头具备多个超声波振子、多个延迟电路、以及加法电路,构成为能够控制上述超声波的接收开口。超声波振子发送规定的周期的超声波,并接收来自被检体内的超声波回波。延迟电路分别从上述超声波振子接受接收信号,并分别对该接收信号实施延迟处理。加法电路对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出。超声波诊断装置接受从上述超声波探头输出的上述接收信号,对该上述接收信号进行整相相加生成超声波图像。另外,超声波探头具备门装置。门装置构成为能够对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,切换上述信号通路的连接以及切断。另外,门装置在上述超声波的上述周期内中,在发送了上述超声波之后,只使来自与预先设定的初始接收开口对应的超声波振子的信号通路连接,与接收期间的经过时间对应地从距离上述初始接收开口近的超声波振子开始依次使对应的信号通路连接。
[0010] 另外,该实施方式的第3方式是具备多个超声波振子、多个延迟电路、加法电路、门装置的超声波探头。超声波振子发送超声波,接收来自被检体内的超声波回波。延迟电路分别从上述超声波振子接受接收信号,并分别对该接收信号实施延迟处理。加法电路对每个规定的组将实施了上述延迟处理的上述接收信号相加并输出。门电路构成为能够对配置于从上述超声波振子到上述加法电路之间的每个信号通路,切换该信号通路的连接以及切断。

附图说明

[0011] 图1是本实施方式所涉及的超声波诊断装置的接收部的框图。
[0012] 图2是第1实施方式所涉及的超声波探头的接收部的框图。
[0013] 图3A是用于说明超声波的发送定时与接收定时的关系的图。
[0014] 图3B是用于说明孔增长的动作的图。
[0015] 图4A是用于针对本实施方式中的孔增长的控制进行说明的图。
[0016] 图4B是用于针对本实施方式中的孔增长的控制进行说明的图。
[0017] 图5是用于针对本实施方式中的开口移动的控制进行说明的图。
[0018] 图6是第2实施方式所涉及的超声波探头的接收部的框图。
[0019] 图7是第3实施方式所涉及的超声波探头的接收部的框图。
[0020] 符号说明
[0021] 1:超声波探头;10:发送电路;11:超声波振子组;12:前置放大器组;13:TGC电压供给部;14、14A:延迟电路组;15:矩阵开关;151:切断部;16:加法电路;17:TGC门电路;18:探头内控制部;181、181A:接收延迟控制部;182、182A:输出切换控制部;183:TGC门控制部;2:主体接收部;20:接收主延迟电路;21:信号处理部;22:图像处理部;23:显示部。

具体实施方式

[0022] (第1实施方式)
[0023] 第1实施方式所涉及的超声波诊断装置将由多个超声波振子接收到的信号(之后,有时称为“接收信号”)在超声波探头内部分地进行整相相加。将这样的结构作为前提,本实施方式所涉及的超声波诊断装置对每个超声波振子控制接收超声波的开口。另外,之后,当记作“开口控制”时,包含开口的位置(开口中心的位置)的控制和开口的面积(大小)的控制这双方。之后,针对本实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构,参照图1以及图2,特别地着眼于接收超声波的结构进行说明。首先,参照图1。本实施方式所涉及的超声波诊断装置的接收部由超声波探头1和主体接收部2构成。
[0024] 超声波探头1包含发送电路10、超声波振子组11、前置放大器组12、TGC电压供给部13、延迟电路组14、矩阵开关15、加法电路16、和探头内控制部18而构成。
[0025] 发送电路10虽然没有图示,但其包含时钟发生器、分频器、发送延迟电路、脉冲发生器而构成。由时钟发生器发生的时钟脉冲由分频器得到例如5KHz左右的额定脉冲。将该额定脉冲通过发送延迟电路赋予脉冲发生器,产生高频的电压脉冲,由该电压脉冲来驱动超声波振子组11(机械地振动)。由此,按照来自发送电路10的电信号,从超声波振子组11朝向被观测体照射超声波束。
[0026] 超声波振子组11对于被观测体(例如,心脏)发送接收超声波。从构成超声波振子组11的各超声波振子(之后,有时称为“各振子”)发送的超声波束在被观测体内的构造物的边界等声阻抗不同的界面上,与该被观测体内的构造、移动等对应地反射。各振子接收在被观测体内反射的超声波。各振子将接收到的超声波转换成电信号,经由与每个振子连接的信号线11a输出至前置放大器组12。另外,信号线11a从振子到加法电路16,针对每个振子形成。另外,该信号线11a相当于“信号通路”。
[0027] 在此,参照图2。探头内控制部18是控制超声波探头1内的各部的动作的控制部。探头内控制部18将接收延迟控制部181、输出切换控制部182、TGC门控制部183包含于探头内控制部18。另外,针对接收延迟控制部181、输出切换控制部182、以及TGC门控制部
183的动作在以下分别进行说明。
[0028] 前置放大器组12由多个前置放大器构成。各前置放大器经由与构成超声波振子组11的振子连接的信号线11a,接受由振子接收到的接收信号。前置放大器为了良好地传送从振子接受到的超声波回波信号,进行低噪声放大或者缓冲等处理。
[0029] 本实施方式所涉及的前置放大器构成为能够控制增益。TGC(Time Gain Control)电压供给部13对于各前置放大器,经由信号线12a供给用于控制增益的TGC电压。总之,各前置放大器的增益由从TGC电压供给部13供给的TGC电压来确定。TGC电压供给部13根据接收超声波的定时来变更TGC电压。由此,例如,当接收在被检体内的更深的位置反射的超声波时,通过更大地控制增益,将能够将衰减的超声波保持为一定的水平的输出。各前置放大器将被放大后的接收信号输出至延迟电路组14。
[0030] 在连结TGC电压供给部13和前置放大器的信号线12a上,设置有TGC门电路17。TGC门电路17接受TGC门控制部183的指示,暂时地切断经由信号线12a的TGC电压的供给。之后针对TGC门控制部183进行叙述。
[0031] 各前置放大器的增益通过切断来自TGC电压供给部13的TGC电压的供给,来设定为零或者非常低的值。由此,前置放大器能够切断经由信号线11a从振子输出的信号(或者,将功率降低到能够忽视的水平)。总之,通过控制有无供给TGC电压的供给,从而,各前置放大器对信号线11a的连接以及切断进行切换。另外,本实施方式所涉及的前置放大器构成为能够通过控制有无供给TGC电压,从而切换信号线11a的连接以及切断,相当于“门装置”。
[0032] TGC门控制部183控制TGC门电路17的动作。TGC门控制部183构成为能够独立地控制TGC门电路17各自的动作。由此,对每个前置放大器TGC电压的供给状态切换为供给和切断。切断了TGC电压的供给的前置放大器的增益变为零或者非常低的值,或者还是来自对应的前置放大器的接收信号被切断,变为输出非常小的信号。根据这样的结构,通过对每个信号线11a切换连接以及切断,从而能够以振子单位来进行孔增长等开口控制。另外,针对孔增长的控制的细节之后进行叙述。
[0033] 延迟电路组14由多个延迟电路构成。各延迟电路接受从前置放大器输出的接收信号,也就是从振子输出由前置放大器放大后的接收信号。各延迟电路对于来自前置放大器的输出进行延迟处理并输出。用于各延迟电路对于接收信号实施延迟处理的延迟数据,由接收延迟控制部181来计算并输出至各延迟电路。之后针对接收延迟控制部181进行叙述。各延迟电路将实施了延迟处理的接收信号输出至矩阵开关15。
[0034] 接收延迟控制部181对构成超声波振子组11的每个振子,根据振子与被检体内的焦点位置的距离来计算所需的延迟量。接收延迟控制部181通过将计算出的延迟量作为延迟数据,输出至与和延迟量对应的振子连接的延迟电路,来控制延迟电路的动作。由此,各延迟电路对于接收信号实施延迟处理。
[0035] 矩阵开关15介于延迟电路组14和设置于每个子阵列的加法电路16之间。矩阵开关15将从构成延迟电路组14的各延迟电路输入的信号输出至加法电路16。此时,矩阵开关15对从延迟电路输入的每个信号,切换成为该信号的输出目标的加法电路16。此时,例如,构成为在每个子阵列上设置矩阵开关15,在这些多个矩阵开关15间能够转送信号即可。由此,能够将在某一矩阵开关输入的信号输出至设置于其他的矩阵开关的输出侧的加法电路16,能够变更构成子阵列的振子的组合。
[0036] 输出切换控制部182根据各振子与子阵列的对应,控制基于矩阵开关15的接收信号的输出目标。由此,从延迟电路组14输出的来自振子的接收信号被输出至与包含该振子的子阵列对应的加法电路16。具体而言,输出切换控制部182例如如图2所示,控制矩阵开关15,将来自振子E0~E15的接收信号输出至与子阵列G0对应的加法电路16。另外,同样地,输出切换控制部182控制矩阵开关15,以将来自振子En-15~En的接收信号输出至与子阵列Gm对应的加法电路16。
[0037] 另外,当不需要变更构成子阵列的振子的组合时,也可以不设置矩阵开关15。此时,从延迟电路组14输出的接收信号被输入加法电路16。
[0038] 加法电路16被设置在每个子阵列上。加法电路16经由矩阵开关15接受由延迟电路组14实施了延迟处理的接收信号,并将这些接收信号相加。加法电路16将相加后的接收信号输出至主体接收部2。如图2所示,加法电路16例如将振子E0~E15作为1个子阵列G0,即将来自这些振子的接收信号相加,并输出至主体接收部2的通道CH0。同样地,加法电路16将振子En-15~En作为1个子阵列Gm,将从这些振子输出的接收信号相加,输出至主体接收部2的通道CHm。由此,能够减少来自超声波探头1的输出信号线的数量。总之,减少探头电缆内的信号线的根数。
[0039] 在此,参照图1。主体接收部2构成为包含接收主延迟电路20、信号处理部21、图像处理部22、显示部23。
[0040] 接收主延迟电路20例如由数字波束形成单元等延迟加法电路构成,接受来自超声波探头1的信号,对该信号进行整相相加。此时,也可以设为在延迟加法电路的输入侧设置前置放大器等放大电路,在由该放大电路将信号放大之后,进行整相相加的结构。
[0041] 由接收主延迟电路20进行了整相相加的信号由信号处理部21进行检波,提取包络线。另外,该提取出的包络线由图像处理部22与被观测体的剖面相匹配地进行坐标转换,或者在实施了适于图像显示的灰度处理等之后,作为超声波图像显示于显示部23。
[0042] 接着,针对本实施方式中的孔增长的控制,参照图3A、图3B、图4A、以及图4B进行说明。首先,参照图3A以及图3B,针对孔增长的概要进行说明。图3A是用于说明超声波的发送定时与接收定时的关系的图。图3A的纵轴表示超声波的功率,横轴表示时间。图3B是从探头侧面来观察超声波振子组11的图,是用于说明基于图3A所示的超声波的发送接收所涉及的定时的孔增长的动作的图。图3B的Z轴表示会聚超声波的透镜方向,X轴表示二维地排列的超声波振子的一方的配列方向(横轴方向)。
[0043] 本实施方式所涉及的超声波诊断装置例如如B模式那样,使用脉冲波,分为发送超声波的期间和接收超声波的期间来驱动各超声波振子。图3A的T1表示发送脉冲波的发送周期。发送周期T1包含发送超声波的期间T2和接收在被检体内反射的超声波的期间T3。在期间T3中,在分别不同的期间T30~T36来接收在被检体内的不同的深度反射的超声波。这是由于所发送的超声波在被检体内反射,到再次到达超声波振子的时间随着该超声波反射的深度变深而变长。例如,假设从体表附近开始按照深度1、深度2、…、深度6的顺序,深度变深。此时,在发送超声波的期间T2的紧接之后的期间T30中,接收在体表附近反射的超声波。另外,在深度1反射的超声波在期间T31接收。这样,在期间T2内,以从浅的深度到深的深度的顺序,在更早的期间接收超声波。即,在深度2、深度3、…、深度6被反射的超声波分别在期间T32、T33、…、T36内接收。另外,期间T2相当于“接收期间”,期间T30相当于“接收期间的初始”。
[0044] 当进行孔增长的控制时,按照图3A的期间T30、T31、…、T36的顺序,渐渐地扩大超声波的接收开口。参照图3A以及图3B具体地说明该动作。图3B的W0~W6表示超声波的接收开口的宽度。例如,在图3A的期间T30、T31、…、T36中,如图3B所示,将接收超声波并输出接收信号的振子的范围渐渐地增加到W0、W1、…、W6。由此,接收开口渐渐地扩大到W0、W1、…、W6。通过这样进行控制,例如,当接收在体表附近反射的超声波(与期间T30对应)时,接收开口的宽度变窄为W0。该期间T30中的宽度W0的接收开口相当于“初始接收开口”。另外,图3B的W0a~W2a表示由以往的超声波诊断装置能够设定的接收开口的宽度。在以往的超声波诊断装置中,由于对每个子阵列111都将进行接收开口的控制,因此,不能如W0a、W1a、W2a那样,将接收开口的宽度以子阵列单位来扩大。对此,本实施方式所涉及的超声波诊断如图3B的W0~W6那样,以振子单位来对接收开口进行控制。另外,之后,当记作“扩大接收开口”时,意味着增加接收超声波输出接收信号的振子。
[0045] 接着,参照图4A以及图4B,针对2D阵列探头中的孔增长的具体的控制进行说明。首先,参照图4A。图4A是从超声波的发送方向来观察超声波振子组11的图。图4A的X轴表示横轴方向,与图3B的X轴方向对应。
[0046] 例如,图4A的区域A0表示在X轴方向以及Y轴方向这双方具有宽度W0的宽度的区域。当接收在体表附近反射的超声波时(相当于图3A的期间T30),将该区域A0设定为接收开口。将在区域A0设定了该接收开口的状态作为初始状态,对接收来自更深的深度的超声波的每个期间(图3A的期间T31~T36),在初始状态下依次增加区域A1、A2、…、A6。通过这样进行控制,根据接收在各深度反射的超声波的定时,渐渐地扩大接收开口。另外,如果以根据深度将接收开口扩大的方式进行动作则是足够的,接收开口的X轴方向的宽度以及Y轴方向的宽度、或接收开口的形状不一定限定于上述的那样。
[0047] 接着,参照图4B,针对本实施方式中的孔增长的控制,着眼于控制定时进行说明。图4A的Y轴表示与X轴正交的纵轴方向。另外,图4B表示与本实施方式所涉及的超声波诊断装置中的孔增长相关的控制定时。另外,图4B的“TGC电压:共同输入”表示TGC电压供给部13向前置放大器组12供给的TGC电压的功率。另外,在图4B中,对图4A所示的每个区域(A0~A6),示出“TGC门控制信号”以及“TGC电压”的曲线。“TGC门控制信号”的曲线表示控制TGC门电路17的控制信号的功率。通过将该控制信号输入TGC门电路17,从而,来自TGC电压供给部13的TGC电压通过TGC门电路17,供给至对应的前置放大器。由“TGC电压”来表示此时供给的TGC电压的功率。另外,在该说明书中,例如,当记作“与区域A0对应的前置放大器”时,表示“放大来自区域A0所包含的振子的信号的前置放大器”。另外,例如,当记作“与区域A0对应的TGC门电路”时,表示“控制对于将来自区域A0所包含的振子的信号进行放大的前置放大器有无供给TGC电压的TGC门电路”。
[0048] 首先,在期间T2中,由构成超声波振子组11的各振子对被检体发送超声波。在此期间,TGC电压供给部13如图4B的“TGC电压:共同输入”所示,未向前置放大器组12供给TGC电压。接着,在期间T3中,各振子开始接收在被检体内反射的超声波。与该期间T3的开始相匹配,TGC电压供给部13开始向前置放大器组12供给TGC电压。
[0049] 在期间T30中,由各振子来接收在体表附近反射的超声波。因此,TGC门控制部183在期间T30中,开始对与区域A0对应的TGC门电路17发送TGC门控制信号,对与其他的区域对应的TGC门电路17不发送TGC门控制信号。由此,与期间T30的开始相匹配,只对与区域A0对应的前置放大器开始供给TGC电压。即,在期间T30中,只将来自区域A0所包含的振子的信号由各前置放大器进行放大,并输入延迟电路组14,将来自其他的区域所包含的振子的信号由各前置放大器切断。由此,形成区域A0所示的接收开口。
[0050] 接着,在期间T31中,由各振子来接收在深度1反射的超声波。因此,TGC门控制部183与期间T31的开始相匹配,除了区域A0之外,开始对与区域A1对应的TGC门电路17发送TGC门控制信号。由此,与期间T31的开始相匹配,开始向与区域A1对应的前置放大器供给TGC电压。即,在期间T31中,只将来自区域A0以及A1所包含的振子的信号由各前置放大器放大,并输入延迟电路组14,将来自其他的区域所包含的振子的信号由各前置放大器切断。由此,形成区域A0以及A1所示的接收开口。
[0051] 同样地,与期间T32、T33,…、T36各自的开始相匹配,逐次开始与区域A2、A3、…、A6对应的对于TGC门电路17的TGC控制信号的发送。由此,根据接收来自各深度的超声波的定时(期间T30、T31、…、T36),逐渐地将接收开口扩大。
[0052] 另外,在上述中着眼于孔增长进行了说明,但针对其他的开口控制也同样能够以振子单位来进行。例如,如图5所示,当将开口的位置从P1移动到P2时,也可以进行动作,根据伴随着移动的开口的位置或开口的大小,由TGC门电路17切断向与开口所不包含的振子对应的前置放大器供给的TGC电压。针对具体的动作,着眼于在由Y1所示的范围所包含的X轴方向上排列的振子进行说明。首先,在初始状态下,控制TGC门电路17,以向与宽度W1b的区域所包含的振子对应的前置放大器供给TGC电压。由此,在位置P1形成开口。之后,控制TGC门电路17,以与开口的移动相匹配,按照W2b、W3b、…W17b、W18b的顺序,向与该宽度的区域所包含的振子对应的前置放大器供给TGC电压。由此,能够将接收开口以振子单位从位置P1移动到位置P2。
[0053] 在以往的超声波诊断装置中,该开口控制变为每个子阵列111的控制。因此,例如,当孔增长时,按照图3B的W0a、W1a、W2a的顺序,以子阵列111单位来控制接收开口。对于此,本实施方式所涉及的超声波诊断装置,通过由TGC门控制部183,对每个前置放大器,切换供给TGC电压的有无,从而对每个信号线11a切换连接以及切断。由此,如图3B的W0~W6所示,能够对每个振子进行开口控制。
[0054] (第2实施方式)
[0055] 针对第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构,参照图6进行说明。图6是本实施方式所涉及的超声波探头的接收部的框图。在第1实施方式所涉及的超声波诊断装置中,通过由TGC门电路17独立地控制向各前置放大器供给TGC电压的有无,来切换与该前置放大器对应的信号线11a的连接以及切断。另一方面,第2实施方式所涉及的超声波诊断装置,代替设置TGC门电路17,而设置有切换在来自各振子的信号线11a上流动的信号的通过以及切断的切断部151。之后,着眼于与第1实施方式不同的部分进行说明。
[0056] 切断部151构成为能够对每个信号线11a切换在信号线11a上流动的信号的通过以及切断的开关。切断部151的切换由输出切换控制部182A来控制。另外,在图7中,切断部151介于延迟电路组14与矩阵开关15之间,但如果设置在超声波振子组11与加法电路16之间的信号线11a上,则并不限定其位置。
[0057] 输出切换控制部182A与第1实施方式所涉及的输出切换控制部182相同,进行矩阵开关15的控制。除此之外,输出切换控制部182A对每个信号线11a,独立地控制切断部151的切换。具体而言,输出切换控制部182A控制切断部151,以使来自开口所包含的振子的接收信号通过,切断来自开口所不包含的振子的接收信号。由此,将能够对每个振子的开口进行控制。
[0058] 另外,当进行孔增长的控制时,也可以与图4A所示的TGC门控制信号的发送定时相匹配,输出切换控制部182A控制切断部151,使在对应的信号线11a上流动的接收信号通过。即,输出切换控制部182A也可以控制切断部151,以与期间T30的开始相匹配,使来自区域A0所包含的振子的接收信号通过,切断来自其以外的区域所包含的振子的接收信号。另外,输出切换控制部182A也可以与各期间(期间T31、T32、…、T36)的开始相匹配,逐次使来自与该期间对应的区域(区域A1、A2、…、A6)所包含的振子的接收信号通过。由此,根据接收来自各深度的超声波的定时(期间T30、T31、…、T36),渐渐地将接收开口扩大。另外,也可以作为由矩阵开关15来实现与基于切断部151的切换相同的动作的结构。
[0059] 以上,根据本实施方式所涉及的超声波诊断装置,代替使用了第1实施方式所涉及的TGC门电路17的TGC电压供给的控制,通过由切断部151控制接收信号的通过以及切断,从而能够与第1实施方式相同,对每个振子的开口进行控制。
[0060] (第3实施方式)
[0061] 针对第3实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构,参照图7进行说明。图7是本实施方式所涉及的超声波探头的接收部的框图。第3实施方式所涉及的超声波诊断装置代替设置TGC门电路17,利用构成延迟电路组14的各延迟电路,来切换在来自各振子的信号线11a上流动的信号的通过以及切断。之后,着眼于与第1实施方式不同的部分进行说明。
[0062] 本实施方式所涉及的接收电路组14A的特征在于作为延迟电路使用有乘法电路。作为乘法电路的具体例,可以列举出混合器。本实施方式所涉及的延迟电路从接收延迟控制部181A接收参照信号来作为延迟数据。延迟电路对于从前置放大器组12接受的接收信号,错开将该参照信号相乘(混合)的接收信号的相位。即,通过根据延迟量变更该参照信号,来对于接收信号实施延迟处理。
[0063] 接收延迟控制部181A对构成超声波振子组11的每个振子,根据振子与被检体内的焦点位置的距离计算所需的延迟量。该动作与第1实施方式所涉及的接收延迟控制部181相同。接收延迟控制部181A根据计算出的延迟量,生成乘以来自振子的接收信号的参照信号。接收延迟控制部181A将所生成的参照信号作为延迟数据,输出至与和延迟量对应的振子连接的延迟电路,控制延迟电路的动作。这样,对于接收信号实施延迟处理的参照信号被输出至延迟电路时,相当于“参照信号包含延迟指示时”。
[0064] 另外,接收延迟控制部181A对于与开口所不包含的振子对应的延迟电路停止发送参照信号。此时,不对延迟电路供给参照信号,被输入该延迟电路的接收信号不被输入位于后级的矩阵开关15。即,通过停止发送参照信号,由延迟电路切断接收信号。此时,延迟电路是使接收信号接地的结构。这样,参照信号没有被输出至延迟电路时,相当于“参照信号包含切断指示时”。由此,将能够独立地控制从各振子输出的接收信号的通过以及切断。即,将能够对每个振子的开口进行控制。
[0065] 另外,当进行孔增长的控制时,也可以与图4A所示的TGC门控制信号的发送定时相匹配,接收延迟控制部181A控制延迟电路,使在对应的信号线11a上流动的接收信号通过。即,接收延迟控制部181A与期间T30的开始相匹配,对与区域A0所包含的振子对应的延迟电路发送参照信号。由此,延迟电路使来自该振子的接收信号通过。另外,此时,接收延迟控制部181A没有向与区域A0所不包含的振子对应的延迟电路发送参照信号。由此,延迟电路切断来自该振子的接收信号。另外,接收延迟控制部181A也可以与各期间(期间T31、T32、…、T36)的开始相匹配,逐次对与该期间对应的区域(区域A1、A2、…、A6)所包含的振子所对应的延迟电路发送参照信号。由此,通过根据接收来自各深度的超声波的定时(期间T30、T31、…、T36),逐次使对应的区域的信号通过,从而能够渐渐地增大接收开口。
[0066] 以上,根据本实施方式所涉及的超声波诊断装置,代替使用了第1实施方式所涉及的TGC门电路17的TGC电压供给的控制,通过控制向各延迟电路发送延迟数据,从而能够与第1实施方式相同,对每个振子的开口进行控制。
[0067] 虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施,在不脱离发明的要旨的范围内,能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨中一样,包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。