[发明专利]超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于医疗用诊断的超声波诊断装置，更详细地是，涉及在超声波诊断装置中生成用于向体内照射的超声波脉冲的技术。

背景技术

在医疗领域中，为了进行对象部位的图像诊断而使用超声波诊断装置。图14是表示超声波诊断装置的概略结构的框图。超声波振子1是相互变换超声波和电的部件，通过线缆2与超声波诊断装置本身的发送脉冲发生器3以及接收电路5连接。发送脉冲发生器3是用于通过线缆2将作为高电压电脉冲的驱动脉冲序列的驱动脉冲输出信号供给至超声波振子1的装置。驱动脉冲输出信号通过在触发信号生成器104中生成的触发信号控制发生定时。接收电路5放大通过超声波振子1对在体内反射的超声波进行电变换而得到的回波信号，并进行波束聚焦等。信号处理部6对接收电路5的输出信号进行信号处理，算出振幅信息或流程信息等。显示部7显示在信号处理部6中处理的图像、信息。

此外，虽然未图示，但该超声波诊断装置包含操作者用于操作超声波诊断装置的操作部、以及进行整体控制的控制部。

在该超声波诊断装置的结构中，从发送脉冲发生器3发生的驱动脉冲输出信号的波形有几种类型，根据能够输出哪个波形，决定发送脉冲发生器3的内部结构。

发送脉冲发生器3能够看做将作为来自触发信号生成器104的输出的触发信号变换为高电压电脉冲的驱动脉冲输出信号的一种放大器。超声波以外的用途的放大器一般使用线性放大器，但线性放大器存在在电路内部的耗电大、发热等的问题，因此在超声波诊断装置中仅有极少一部分使用。作为超声波诊断装置的发送脉冲发生器3，一般使用的是使用FET开关的电路。图2是使用FET开关的发送脉冲发生器3的概略电路图。图7是表示在图2的电路中的触发信号和驱动脉冲输出信号的时序图。

在使用FET开关的开关型电路中的驱动脉冲输出信号的波形，大致区分为仅具有正侧或负侧的振幅的单极波形、以及在正负双方具有振幅的双极波形。图2的结构是生成双极波形的类型，通过接通第1FET开关11，将向超声波振子1的线连接至正电压源，通过接通第2FET开关12，将向超声波振子1的线连接至负电压源。发送脉冲发生器3通过如图7那样交替接通第1FET开关11和第2FET开关12而发生驱动脉冲。

另一方面，关于单极波形，将输出与正电压源（或负电压源）连接，或通过将用于接地的两个FET开关交替接通，由此产生驱动脉冲输出信号。在图2的电路中，能够将负电压源接地，通过交替接通两个FET开关而生成单极类型的波形。

生成单极波形的发送脉冲发生器由于能够仅设为使第1触发信号与第2触发信号的接通断开反转而得到的信号，因此实质上仅需要触发信号是1个类型。因此能够变小电路规模，但因为生成的驱动脉冲输出信号的频率的选择范围狭窄等，最近的使用例变少。

另一方面，生成双极波形的发送脉冲发生器由与正电压源、负电压源连接的2个FET开关构成，因此在驱动脉冲输出信号的发生结束后，将两个FET开关设为断开以使不向超声波探头施加电压。此时，由于发送脉冲发生器的输出变为高阻抗，存在产生过渡的波形的问题。

图8A是表示将发送脉冲发生器3的输出开放的状态的驱动脉冲输出信号的图，在驱动期间结束后，由于在过渡现象期间中充电一点点泄露，电压逐渐接近接地电平。图8B是表示在发送脉冲发生器3上连接超声波振子1的状态下的驱动脉冲输出信号的图，由于超声波振子1变为一种共振电路，在驱动期间后，边振动边逐渐衰减。

为了抑制该过渡现象部分，提案了如图9A所示的结构（例如，参照专利文献1）。该结构在正电压源与负电压源之间对第1FET开关101、以及第2FET开关102进行串联连接，第1FET开关101和第2FET开关102的连接点与超声波振子1连接。该连接点与一方接地的第3FET开关103连接。

图9B是表示输入至各FET开关的触发信号和供给至超声波振子1的驱动脉冲输出信号的时序图。根据驱动脉冲输出信号可知，确认到对过渡现象具有某种程度的效果。但是，存在FET开关的数量及其控制信号增加这样的缺点。

此外，在驱动期间之后，通过从触发信号发生器使极短的触发信号发生，释放在驱动期间后积蓄的充电的方法也被公知（例如，参照专利文献2）。但是，根据如图10所示的该方法的时序图可知，过渡响应期间虽然减少但仍然残留，特别是连接超声波振子1时残留显著。

接着，说明使用通过体内的非线性传播发生的谐波的成像。使用谐波的成像，与通常的方法比较，能够使横方向上的分辨率提高。因此，能够在血管或心腔内那样的反射少的部位中观察来自周围的组织的影响少的图像。