[发明专利]相位反转地发送声能的方法

说明书

本申请是已于2003年6月27日提交的以下发明专利申请的分案申请，申请号：03148099.3、发明名称：“超声扫描中发送与接收的隔离及使用的方法”。

技术领域

本发明涉及超声成像的接收电路。尤其涉及采用不同传感器的接收电路。

背景技术

用于超声心动图的超声成像要求扫描的传感器具有高的每秒体速率。对于运动结构的实时成像，每秒产生20或多于20，如35，的二维或三维表示。大量的信息从超声探头传送到超声系统的基本单元。

对于三维超声成像已经有各种传感器和相关的束成形器。当前，多数采用机械式传感器。但是，它不能提供相关的实时成像，并且典型地要求ECG门控。也已经可以提供用于较快电子/电子操纵和体积获取的二维传感器阵列。例如，稀疏二维阵列或全采样的二维阵列已经被使用。稀疏阵列的对比度分辨率不佳。

全采样二维阵列使用昂贵的附加束成形硬件。二维阵列重复发生发射束和相应的接收束。用电子学方法将这些线束控制在三维体积之内。电子操纵要求每一所使用的元件都有一系统通道。因为在二维阵列中的元件数很大，所要求的通道数也就很高。通道越多需要的电缆数也就越大。在传感器阵列的探头内提供束成形或部分束成形可以减少所要求的电缆数，但是对采样二维阵列所要求的通道数和硬件数仍然很高。而且，用于探头中的束成形的模拟延迟昂贵且体积大，这种探头中的束成形器其可编程能力也有限。

传感器阵列包括具有其接地电极和可用开关连接到分开的发射和接收系统通道的信号电极。通过将束成形能力内置在探头内，作为切换工作以将发射通道同接收通道隔离的高压三极管或二极管也被包括在该探头内。这些高压器件不容易同束成形电路一起集成，所以要求额外的空间。

在美国专利5,622,177中，通过使用时分多路复用降低了系统通道和电缆的数量。来自多个元件的数据被多路复用到一信号线上。但是，时分多路复用的数据有着同代表来自单一传感器元件的信号的传统数据不同的特性。对传统数据所设计的接收电路在时分多路复用数据中可能会不适当地引入噪声。

发明内容

作为引言，下面叙述的优选实施方案包括为超声传感器元件隔离发送与接收电路的系统与方法。传感器元件两个相对面上的分离电极或电极连接到分离的发送和接收路径或者通道。隔离发送通道和接收通道的是传感器元件，而不是高电压发送和接收转换开关。发送通道包括接收过程中在电极处限制电压的电路，例如可以将电极接地的开关。接收通道包括发送过程中在电极处限制电压的电路，例如箝位二极管箝位，阻止电压摆动超过电极处的二极管电压。限制电压为发送操作或接收操作提供了虚拟接地或直流。

利用上述发送通道或其他发送通道，可以生成以某电压开始而以另外电压结尾的单极脉冲。例如，生成以零电压值起始而以正电压值结尾的单极脉冲。后续发送的单极脉冲是以正电压值起始而以零电压值结尾。这种镜像单极发送波形可以用于相位反转成像，例如为隔离非线性响应信息加入响应接收信号。

本发明由以下的权利要求限定，但是不能将本节的任何部分看成是对这些权利要求的限制。下面结合优选实施方案讨论本发明的其他方面及其优点。

附图说明

下面将重点放在展示本发明的原理，其组件和图形不一定按比例画出。而且，对不同视图中的相应部件采用相同的参考号码。

图1是用于接收来自不同传感器探头的不同类型信号的超声系统的一种实施方案的方框图。

图2是用于接收同单一电缆上多个传感器元件相关的数据的方法的一种实施方案的流程图。

图3是有着隔离的发射和接收通道的传感器的一种实施方案方框图。

图4是传感器的一种实施方案的电路图。

图5是传感器的另一种实施方案的电路图。

图6是代表使用图5的隔离发射和接收通道以发射和接收声音信息的一种实施方案的流程图。

图7是有着相反相位的单极脉冲的图形表示。

图8是多维传感器阵列的图形表示。

图9是一种探头内部的一种实施方案的透视图，这种探头包括同电路板连接的多维传感器阵列。

图10是从模块组装的一种多维阵列的一种实施方案的剖面图。

图11A和11B是利用预先切割的模块制造多维阵列所进行的步骤的图形表示。

具体实施方式