[发明专利]超声信号处理电路系统和相关设备及方法

说明书

描述了超声信号处理电路系统和相关设备及方法。与由超声换能器阵列执行的各个采集相对应的各个信号样本组可以通过被变换至傅立叶域并且经由应用一个或更多个加权函数来被进行处理。经变换的各个信号组可以在傅立叶域中彼此结合，以获得可以被用于图像形成的经傅立叶复合的信号集。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年1月15日提交的美国申请序列号14/997,381的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容的各方面涉及超声信号处理电路系统，并且涉及相关的超声设备和方法。

背景技术

用于医疗应用的超声换能器阵列通常产生大量的数据，以根据需要产生超声图像以用于医疗应用。期望的图像的质量和复杂度越高，通常需要的数据越多。

将多个通道的模拟信号从超声换能器阵列传送至超声系统的控制和处理电子设备的问题限制了改善超声成像的分辨率并且实现高质量3D容积成像所需的更大且更密集的换能器阵列的效用。

发明内容

本公开内容描述了对从基于超声换能器的成像系统中的超声换能器阵列接收的信号进行处理的各方面，包括用于处理信号的数字和模拟电路系统。数字电路系统包括接收电路系统，所述接收电路系统被配置成执行与由超声换能器阵列执行的不同的数据采集相对应的超声信号的傅立叶域复合。

一些实施方式针对超声装置。超声装置包括：半导体管芯(semiconductor die)；多个微机械超声换能器元件，其被集成在半导体管芯上并且被配置成响应于检测到超声信号而输出电信号；以及接收电路系统，其耦接至所述多个微机械超声换能器元件。接收电路系统被配置成：基于由所述多个微机械超声换能器元件提供的第一电信号来获得表示第一采集的第一信号样本集；基于由所述多个微机械超声换能器元件提供的第二电信号来获得表示第二采集的第二信号样本集；对第一信号样本集应用傅立叶变换以生成第一经傅立叶变换的信号集并且对第二信号样本集应用傅立叶变换以生成第二经傅立叶变换的信号集；以及至少部分地通过将第一经傅立叶变换的信号集与第二经傅立叶变换的信号集结合来生成经傅立叶复合的信号集(Fourier-compounded set of signals)。

一些实施方式提供了由超声装置执行的方法，该超声装置包括：半导体管芯；多个微机械超声换能器元件，其被集成在半导体管芯上并且被配置成响应于检测到超声信号而输出电信号；以及接收电路系统，其耦接至所述多个微机械超声换能器元件。所述方法包括使用接收电路系统来执行：基于由所述多个微机械超声换能器元件提供的第一电信号来获得表示第一采集的第一信号样本集；基于由所述多个微机械超声换能器元件提供的第二电信号来获得表示第二采集的第二信号样本集；对第一信号样本集应用傅立叶变换以生成第一经傅立叶变换的信号集并且对第二信号样本集应用傅立叶变换以生成第二经傅立叶变换的信号集；以及至少部分地通过将第一经傅立叶变换的信号集与第二经傅立叶变换的信号集结合来生成经傅立叶复合的信号集。

附图说明

将参照下面的附图来描述所公开的技术的各个方面和实施方式。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项目在其中它们出现的所有附图中由相同的附图标记表示。

图1是体现所公开的技术的各个方面的单片式超声装置的说明性示例的框图。

图2是示出在一些实施方式中用于给定换能器元件的发送(TX)电路系统和接收(RX)电路系统可以如何被用于激励元件以发出超声脉冲、或者对来自元件的表示由换能器元件感测的超声脉冲的信号进行接收和处理的框图。

图3示出了根据本文中描述的技术的一些实施方式的与单个衬底超声装置的衬底集成的超声换能器的说明性布置。

图4是根据本文中描述的技术的一些实施方式的RX电路系统的数字处理框的框图。