[发明专利]超声成像中用于控制换能器脉冲转变的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及超声成像中用于控制换能器脉冲转变的系统和方法。

背景技术

医学诊断超声是采用超声波来探测患者身体的声学性质并且产生对应图像的成像模式。声波脉冲的产生和返回回波的检测典型地经由位于探头中的多个换能器完成。这样的换能器典型地包括能够将电能转换成机械能供传送并且为了接收目的将机械能转换回电能的机电元件。一些超声探头包括多达数千个换能器，设置为线形阵列或2D元件矩阵。

当这样的超声探头的换能器经由施加的电压激发来产生适合的超声射束时，功率从探头耗散进入周围环境。在某些情况下，来自探头的功耗量可对来自超声系统中的其他部件的允许功耗进行限制，从而限制超声检查速度、图像质量等等。另外，来自探头的功耗可导致其他副作用，例如增加的操作温度。一些系统通过包含有源冷却系统来降低电子设备的温度而解决该问题。然而，这样的有源冷却系统显著增加总体系统成本并且更加笨重。

发明内容

在一个实施例中，超声系统包括换能器和正电压开关。该正电压开关适合处于断开位置或处于闭合位置，并且当该正电压开关处于闭合位置时，该正电压开关适合于将换能器拉到正电压。该超声系统还包括负电压开关，其适合处于断开位置或处于闭合位置，并且当该负电压开关处于闭合位置时，该负电压开关适合于将换能器电压拉到负电压。该超声系统还包括中间电压开关，其适合处于断开位置或处于闭合位置，并且当该中间电压开关处于闭合位置时，该中间电压开关适合于将换能器电压拉到正电压和负电压之间的中间电压。另外，该超声系统还包括控制器，其适合于控制正电压开关、负电压开关和中间电压开关的位置来产生脉冲波形。该控制器适合于在该脉冲波形的转变部分（其中换能器电压在正电压和负电压之间转变）期间将中间电压开关控制到闭合位置。

在另一个实施例中，提供用于在第一电压水平和第二电压水平之间转变换能器电压的方法。该方法包括将换能器电压拉到该第一电压水平，将换能器电压从该第一电压水平拉到中间电压水平，以及将换能器电压从该中间电压水平拉到该第二电压水平。该中间电压水平包括在该第一电压水平和第二电压水平之间的中间电压水平。

在另一个实施例中，计算机可读介质编码一个或多个可执行例程，其当由处理器执行时使该处理器进行行动，其包括：将换能器电压拉到第一电压水平，将换能器电压从该第一电压水平拉到中间电压水平，以及将换能器电压从该中间电压水平拉到第二电压水平。该中间电压水平包括在该第一电压水平和第二电压水平之间的中间电压水平。

附图说明

当下列详细说明参照附图（其中所有图中相似的符号代表相似的部件）阅读时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：

图1是图示根据目前公开的实施例的方面的示范性超声系统的实施例的示意图；

图2是图示可在图1的超声系统中采用的脉冲发生器电路的实施例的示意图；

图3图示可由控制器实现来在脉冲转变期间将换能器电压拉到中间水平并且然后拉到最终水平的方法的实施例；

图4是图示可控制来实现图3的方法的实施例的开关电路的实施例的示意图；

图5A图示可在超声探头操作期间产生的脉冲波形的实施例；

图5B图示指示正电压开关在图5A的脉冲波形期间的位置的时序图；

图5C图示指示负电压开关在图5A的脉冲波形期间的位置的时序图；

图5D图示指示中间开关在图5A的脉冲波形期间的位置的时序图。

具体实施方式

如下文详细描述的，本文提供了具有超声探头的超声系统，该超声探头具有一个或多个换能器，它们可根据目前公开的实施例在电压转变期间拉到中间水平。即，提供的换能器的实施例能够在被拉到最终水平之前从开始水平拉到中间水平。例如，在一个实施例中，在负电压到正电压转变期间，换能器可从负电压拉到接地水平并且然后从接地水平到正电压。进一步例如，在正电压到负电压转变期间，换能器可从正电压拉到接地水平并且然后从接地水平到负电压。在这样的电压转变期间，换能器可被拉到接地水平，或者换能器可被拉到适合给定的实现的任何中间水平。因为与在拉到最终水平之前拉到中间水平关联的耗散电力可大大低于当直接拉到最终水平时耗散的电力，前述特征可提供超过直接将换能器从开始水平拉到最终水平的系统的优势。再进一步，在一些实施例中，在电压转变期间耗散的电力可通过在将换能器拉到最终水平之前将换能器拉到多个中间水平而进一步减少。