[发明专利]超声波诊断装置以及超声波探头

说明书

技术领域

实施方式涉及形成动态的子阵列的超声波诊断装置以及超声波探头。

背景技术

如图1所示例的那样，以往的超声波图像装置具备处理单元1、显示器单元2、缆线3、以及超声波探头超声波振子4，超声波探头超声波振子4经由缆线3与处理单元1连接。处理单元1一般控制超声波探头4，以使得朝向被检体内的关心区域发送超声波脉冲，并接收从被检体反射的超声波回波。处理单元1执行实时地同时接收从超声波探头4反射的超声波信号并将被检体的关心区域的图像显示于显示器单元2上这样的进一步的处理。

详细而言，超声波探头4为了发送超声波信号并接收超声波回波，还包含规定的数量的超声波振子(变换器)，该超声波振子被分组为超声波探头侧的通道(即，与一个振子对应设置并且为了从该振子接受接收信号而设置于探头侧的信号线。从而，在原则上，超声波探头侧的通道等于超声波振子数)。在对二维(2D)图像数据进行摄影的、将超声波振子排列成一列的1D探头的情况下，通道数一般达到64至256。另一方面，在对三维(3D)图像数据进行摄影的、将超声波振子网格状地排列的2D阵列探头的情况下，市售的探头内所需的通道数一般超过1000。在上述的以往的超声波图像装置中，超声波振子探头4发送超声波信号并接收超声波回波，同时超声波振子探头4为了进行实时的摄影而经由缆线3将大量的被反射的超声波数据同时向处理单元1发送。

在最新的2D阵列探头的大部分中，波束形成通过两个步骤执行。第1步骤被称为子阵列(SA)波束形成，通常，伴随着使来自接近的要素(超声波振子)的模拟信号延迟和合计(相加)。换而言之，将接近的振子作为一组(＝子阵列)进行处理，对从子阵列内的各振子得到的接收信号分别通过模拟延迟电路施加延迟，并合计，从而生成从一个子阵列延迟相加后的一个接收信号。在以往技术中，模拟信号被延迟，被分组为子阵列(子阵列)。例如，模拟信号通常根据包含数千的这些要素的2D阵列内的3×3个、4×3个、或4×4个相邻要素等规定的子阵列尺寸的要素进行合计。子阵列的尺寸以被合计出的信号数与超声波系统侧(超声波诊断装置主体侧)的通道(即，从超声波探头输出并由超声波诊断装置主体侧输入的接收信号的数量。将用于从超声波探头向超声波诊断装置主体送出接收信号的信号数设为上限。)的数量相等的方式来选择。从而，超声波诊断装置主体侧的通道数与子阵列的数量等价。

在以往技术中，上述第1步骤中的相加静态地执行(即，不会变更子阵列的数量以及尺寸)。遗憾的是，当使用通过这样的静态的相加所形成的波束时，产生几个不良影响。例如，来自2D阵列的2D图像质量比以往的1D阵列以及1.5D阵列的图像质量差。即，在以往的系统中，与该电路结构相匹配地固定子阵列的形状。例如，汇聚来自4×4个振子的接收信号作为一个接收信号进行处理。从而，如果设为振子的尺寸为一定，则与对各个振子独立地设定延迟时间进行延迟相加的1D阵列或1.5D阵列相比较，在子阵列形状被固定并且以粗略的子阵列的单位进行接收信号的处理的以往的2D阵列中，空间分辨率劣化。

这样，通过将子阵列的形状规则地固定而造成的旁瓣的产生也成为图像质量的劣化的原因。然而，在诊断装置侧设定的系统侧的通道数存在界限，因此，为了限制系统侧的通道数不得不设置子阵列。

另一方面，一旦向超声波诊断装置主体侧发送接收信号，则进行使用被数字化的接收信号的波束形成的第2步骤。该波束形成的第2步骤是动态的。通常，数字化信号在对模拟信号进行转换后动态的波束形成时使用。很遗憾，第2波束形成步骤可以是动态的，但灵活性的范围被限定，图像质量由于从第1波束形成步骤静态地合计出的模拟信号而被损害。另外，在该波束形成步骤中，对在第1波束形成步骤中合计以及延迟的信号进行处理，因此，当对从第1步骤静态地处理了的信号动态地进行波束形成时，第2步骤需要追加的复杂性。

发明内容

因此，为了使用由2D阵列获得的数据而改善2D图像内以及3D图像内的图像质量，依然希望对子阵列动态地进行组织化。

目的在于提供一种能够使用动态子阵列提高图像质量并且当使用单一的探头时灵活性也扩展的超声波诊断装置、超声波探头。