[发明专利]超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用于医疗领域的超声波诊断装置。更特别地，本发明涉及在阵列换能器(array transducer)设定多个子阵列(sub array)。

背景技术

超声波诊断装置应用于医疗领域，目的是对生命体(病人)的疾病做出诊断。更明确地讲，超声波诊断装置向生命体发出超声波脉冲并接收反射波，根据从反射波中获得的接收信号形成超声波图像。

将二维(2D)阵列换能器(或换能器阵列)用于对超声波束的二维扫描，从而形成捕获体内空间的三维回声数据。二维换能器一般由多个换能器元件组成，这些元件沿X和Y方向排列。

在一些二维阵列换能器中，在二维阵列换能器上设定多个子阵列，以期达到减少发射/接收部件的信道，同时形成多个接收波束的目的，或是其它的目的。传统上，在二维阵列换能器上所设定的子阵列是固定的。例如，在一个二维换能器上，设定的多个子阵列为矩形，如果这样，每一个子阵列的形状是不能改变的。公开号为2001-276064的日本专利公布了对多个换能器元件进行分组的方法，其中每一分组的结构是固定的。公开号为2001-104303的日本专利公布了在两个阶段进行相位调整及求和(波束形成)的结构。公开号为Hei 9-322896的日本专利公布了，如图6所示，在二维阵列换能器上固定地设定多个分组的方法，多个第一波束形成器与多个分组相连接的方法，及在第一波束形成器后面的阶段中提供多个第二波束形成器的方法。美国专利5832923公开了在二维阵列换能器上设定二维子阵列的方法，及在每一个子阵列上设定多个分组的方法。然而，所有这些文献，都未涉及对每一个子阵列的形状的动态改变以及分组样式(grouping patterns)。

在子阵列的形状和分组样式限定一致或固定时，就会出现不能够获取适合于特定发射和接收波条件的束剖面图(beam profile)的问题。例如，副瓣(side lobe)倾向于在特定的波束扫描方向形成。公开号为EP-1491913-A2(对应于公开号为2005-34634的日本专利)和EP-1491914-A2(对应于公开号为2005-34633的日本专利)的欧洲专利公开了，在阵列换能器上设置多个子阵列，还公开了为每一个子阵列设置多个组。在该技术中，每组基本上是由多个换能器元件组成，并且将共同的发射信号供给于该多个换能器元件。由组成每组的多个换能器元件供给的多个接收信号在一起求和，然后对通过求和获取的接收信号的结果进行延迟处理。上面列出的公开号为EP-1491913-A2的欧洲专利还公开了根据波束扫描的方向改变每一子阵列的形状。然而，所有这些文献，都未涉及根据焦点的深度改变分组样式。

为了实现一种所需要的极佳的焦点，设置每组的结构(也就是在每一子阵列的分组样式)为，对于组成每组并且彼此平行连接(也就是，具有相同的延迟时间)的多个换能器元件而言，尽量使得在焦点和各个换能器元件之间的声距(acoustic distances)相等。从焦点至每一换能器元件的声距与波束地址和焦点的深度(例如，发射焦点)一同改变。因此，期望按照波束扫描条件中的改变动态地改变子阵列的形状和分组样式。

发明内容

本发明的优越性在于提供了一种超声波诊断装置，它能够提供极佳的束剖面图。

本发明的优越性在于，在减少发射/接收部件的信道时，能够保持或改善超声波图像的质量。

(1)根据本发明的一个方面的超声波诊断装置，其包括用于形成被二维扫描的超声波束的多个换能器元件；开关部件，其连接至所述阵列换能器，该开关部件在所述阵列换能器上限定多个子阵列，并且在每一子阵列上限定了多个组，每组由一个或多个换能器元件组成；发射器部件，其通过所述开关部件连接至所述阵列换能器，用于为每组产生组发射信号；以及接收器部件，其通过所述开关部件连接至所述阵列换能器，用于处理从所述开关部件输出的每组的接收信号，其中所述开关部件至少根据焦点的深度为每个子阵列独立地设定分组样式。