[发明专利]超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断装置，并尤其涉及一种用于产生发射信号波形的技术。

背景技术

在超声波诊断装置中，将多个发射信号提供给多个转换器元件，并由该多个转换器元件将超声波发射给活体。各发射信号由发射电路产生，已知有多种电路可作为发射电路(例如，参考JP 2001-245881 A和JP 2001-087263 A)。例如，已知两种电路，在一种电路中通过简单切换产生发射脉冲作为发射信号，在另一种电路中产生正极性的波形和负极性的波形，并且对波形进行组合以产生发射信号。在近几年中，一种电路被商品化，其中通过从存储器读取表示发射波形的数字信号来产生发射信号，然后将数字信号转换成模拟信号，并通过线性放大器放大该模拟信号。

为了提高图像中深度方向上的分辨率(轴向分辨率)，必须产生具有窄脉冲宽度的发射脉冲(即，具有宽波段的脉冲)。此外，为了提高灵敏度，希望增大发射信号的电压。尤其是，因为接收信号中包含的谐波分量(尤其是第二阶谐波分量)与基波分量相比弱了约-20dB，所以在谐波成像模式(例如，参见JP 2002-165796 A和US专利No.5,902,243)中，强烈希望提高谐波分量的灵敏度。通常，第二阶谐波分量正比于发射声压的平方，因此，希望增大发射声压，也就是，增大发射电压。

不过，当大幅度的发射脉冲简单形成为正极性脉冲或负极性脉冲时，必须在发射电路中产生高压，所以必须使用能够耐受这种高压的电路结构(例如具有高压耐受性的线性放大器和具有高压耐受性的开关电路)。

为了形成谐波分量的图像，必须去掉接收信号中包含的基波分量而只取出谐波分量。作为实现该过程的一种方法，已知有一种脉冲反相方法或相位反相方法(例如，参见JP 2002-165796 A和US专利No.5,902,243，如上所述)。在这种方法中，交替发射第一发射脉冲和第二发射脉冲，其中第二发射脉冲是第一发射脉冲的反相脉冲，而加入分别对应于第一和第二发射脉冲的第一接收信号和第二接收信号。US专利No.6,190,322公开了一种相位反相方法，其中交替发射第一非对称超声波脉冲和第二非对称超声波脉冲，第二非对称超声波脉冲是第一非对称超声波脉冲的反相脉冲。图4的US专利No.6,190,322示出第一非对称超声波脉冲的波形。非对称超声波脉冲具有一个深的压力峰值和存在于该峰值前后的两个浅的压力峰值。不过该波形不表示电发射信号。US专利No.6,190,322没有公开有意义的负向偏移的用处，尤其是，包括形成冲击部分基础的负向偏移的电发射信号的产生。

发明内容

本发明的优点在于产生新颖的发射信号，其能够提高超声波图像的图像质量。尤其是，能够产生能用于代替形成在一个极性侧上的窄脉冲宽度和高压的简单脉冲的发射波形。

本发明的另一个优点在于利用具有常见电压耐受性的发射电路来实现较高的轴向分辨率和高灵敏度，而不使用具有高压耐受性的特殊发射电路。

本发明的又一个优点在于将发射信号频谱实现为在超声波转换器的频段内具有减少数量的波纹。

根据本发明的一个方面，提供一种超声波诊断装置，包括发射和接收超声波的超声波转换器，和把发射信号提供给超声波转换器的发射器，其中发射信号包括平缓部分和冲击部分，平缓部分在基线和一个极性侧上的偏移电平之间平缓变化，冲击部分具有从偏移电平处延伸，经过基线，并进入相反极性侧的形状。

在这种结构中，提供给超声波转换器的发射信号包括平缓部分(或斜坡部分)和冲击部分。平缓部分是在基线和一个极性侧上的偏移电平之间平缓变化的部分。更具体的是，平缓部分包括在冲击部分之前和之后存在的两个平缓转变部分或包括在冲击部分之前或之后存在的一个平缓转变部分。理想的是，平缓部分从形成偏移电平的平坦部分继续。冲击部分具有从偏移电平处延伸，经过基线，并进入相反极性侧的独特形状。利用这种结构，冲击关于偏移电平在相反侧上上升，从而与从基线上升的相关技术的简单脉冲不同。换句话说，利用上述结构，偏移被使用并且冲击部分在基线之上(穿过基线)形成，并且因此，可以在整个冲击部分中获得大的电压变化而不增大相应于正极性和负极性的各电路的电压耐受性(即，不使用高压电路)。也就是说，冲击部分具有与高压简单脉冲相同的脉冲波形，所以可以通过发射脉冲实现高灵敏度和高分辨率(高轴向分辨率)。