[发明专利]具有针对不同的换能器阵列的微波束形成器的超声系统

说明书

针对一个或多个换能器阵列的超声微波束形成器包括多个通道，所述多个通道中的每个通道具有两个发射器和接收器，其通过T/R开关和动态可切换的接收开关(RXSW)选择性地耦合到两个或更多个换能器元件。所述发射器使得不同的换能器能够以不同的方式被激励，例如用一个发射器发射高频脉冲或波形并且用另一个发射器发射低频脉冲或波形。所述发射器可以在相同的发射‑接收周期期间使用，以同时发射和接收高频和低频信号以用于形成共同的图像。

技术领域

本公开涉及医学诊断超声系统，并且具体涉及具有针对不同换能器探头阵列的微波束形成器的超声系统，例如多频率换能器探头。

背景技术

由脉冲回波超声系统制成的图像是利用从超声脉冲或超声波传播到体内的返回的回波形成的。因此，超声进行如下的往返：从探头到像场中的一个点，从所述点回波将反射回探头。往返的时间提供了图像中回波信号的空间位置。脉冲的超声能量及其回波持续地被它们行进通过的组织衰减和散射，这对于接收低水平回波信号需要很好的灵敏度。然而，衰减对于所有超声信号并不均匀。更高的频率随着它们通过组织而被更快地衰减。此外，更高的频率产生最佳分辨率并因此产生更好的图像。在所有情况都相同时，优选的是对所有成像使用较高频率的探头，但较高频率超声的更快衰减要求较高成像频率仅用于几厘米深度的浅成像。对于更深的深度，例如大多数腹部成像所必需的，使用更低频率的探头，其将在更深处成像但具有更小的图像分辨率。已经努力解决这一物理限制，例如区域聚焦。在区域聚焦中，利用高频超声在浅层深度的聚焦，在浅的深度采集第一图像。然后，利用更低频率的超声在更深的深度聚集，在更深的深度采集第二图像。这两个“区域”，浅和深，然后联合在一起被显示，作为在整个深度范围延伸的一幅图像。组合图像将展示在使用较高频率的较浅深度处的良好的分辨率，并且展示出比单独的高频图像更大的深度，但是通过添加较深的低频图像而具有较低的分辨率。但是这种技术的一个后果是它需要采集两幅图像，这会使采集完整图像的时间增加一倍，并且因此使实时成像的显示帧速率减半。因此，希望有一种能够在浅和较深的深度都成像并且没有多区域聚焦成像的帧速率损失的探测器。

发明内容

在一些方面中，本公开提供了一种超声系统，其可以包括超声探头，所述超声探头包括换能器元件的第一阵列，换能器元件的第二阵列，以及定位于探头中并且耦合到换能器元件的所述第一阵列和所述第二阵列的微波束形成器专用集成电路(ASIC)。所述微波束形成器ASIC包括多个通道。每个通道可以包括：耦合到所述第一阵列的换能器元件的第一发射器，耦合到所述第二阵列的换能器元件的第二发射器，以及选择性地耦合到所述第一阵列的所述换能器元件、所述第二阵列的所述换能器元件或两者的接收器。在一些方面中，所述第一阵列可以包括高频换能器元件，并且所述第二阵列可以包括低频换能器元件。所述接收器可以通过第一发射/接收(T/R)开关选择性地耦合到所述第一阵列的所述换能器元件，并且通过第二T/R开关选择性地耦合到所述第二阵列的所述换能器元件。所述第一T/R开关和所述第二T/R开关可以通过第三开关(RXSWB)选择性地相互耦合。并且，第四开关(RXSWNXT)可以被包括并且被配置为选择性地将微波束形成器ASIC的多个通道中的一个通道的接收器耦合到另一个通道的接收器。