專利名稱：超聲波攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過將超聲波向生物體等被檢測體進行發(fā)送接收從而對其內(nèi)部進行攝像的超聲波攝像技術。
背景技術：
基于用于向生物體發(fā)送并接收(即收發(fā))脈沖狀超聲波從而對其內(nèi)部進行攝像的脈沖回波法的超聲波診斷裝置、與X線CT或MRI同時被廣泛應用于醫(yī)療診斷中。與X線CT或MRI等其他圖像診斷形式不同的超聲波診斷的最大的優(yōu)點在于使實時圖像顯示變?yōu)榭赡艿臄z像速度的高速。也就是人視覺的時間分辨能力即按每30ms可更新圖像的攝像速度的高速。進一步，以通過低速再生來診斷心臟的瓣膜的移動為目的，能實現(xiàn)按每15ms取得圖像的時間分辨能力。
另一方面，基于脈沖回波的空間分辨能力中的深度方向的距離分辨能力通過超聲波脈沖在反射物之間往復所需的時間的分辨能力來取得的。生物體中的超聲波的傳播速度在水中大致相等為1500m/s，因此若超聲波頻率為數(shù)MHz以上，則通過1μs程度的時間分辨能力就容易得到1mm左右的距離分辨能力。
另一方面，與此正交的方向的空間分辨能力即方位分辨能力通過對發(fā)送或接收波進行聚焦而得到。為了得到超聲波波長的數(shù)倍以下的方位分辨能力，而需要F數(shù)大致接近1的較強聚焦。其結果攝像機時的相當于視場深度的焦域深度變小為數(shù)波長。這相當于超聲波的往復傳播時間大致1μs，隨著近年來的高速電子電路技術的顯著進步，超聲波在該距離中傳播間可使接收焦距變化。這就是所謂的動態(tài)聚焦技術(例如，參照專利文獻1)。
根據(jù)上述的實時接收的動態(tài)聚焦技術，關于接收，能實現(xiàn)始終對焦的攝像，但是發(fā)送聚焦的問題僅僅通過電子電路的高速化是無法解決的。
發(fā)送聚焦中，需要形成物理學上的波面。為了使用以方位分辨能力為優(yōu)先且使F數(shù)大致接近1的較強的聚焦，需要以每攝像面1mm2一次左右的方式的多次的發(fā)送。由于不能進行實時攝像，因此目前的超聲波診斷裝置中，將方位分辨能力在某程度上作出犧牲，進行聚焦不太準的較大F數(shù)的發(fā)送。由此，采用一個發(fā)送波束(beam)的傳播區(qū)域的攝像基本上通過一次的發(fā)送來進行的構成，從而確保攝像速度。在這樣的構成中，基于接收聚焦的方位分辨能力遠比基于發(fā)送聚焦的方位分辨能力高。因而，如圖1所示，若對于1個發(fā)送波束，形成2個收發(fā)波束，則能實現(xiàn)2倍高的攝像速度。
進一步，為了實現(xiàn)對1個發(fā)送波束分配1個接收波束時的4倍攝像速度，如圖2所示，考慮對1個發(fā)送波束分配4個接收波束的嘗試。圖1的構成中，2個接收波束的靈敏度相等，相對于此，圖2的構成中，接近發(fā)送波束的中央的2個接收波束和遠離中央的2個接收波束的靈敏度之間產(chǎn)生差距。若與圖像顯示動態(tài)范圍相比在收發(fā)S/N比中還有余裕，則通過調(diào)整接收靈敏度，可使兩者的收發(fā)靈敏度相等。
但是，如生物體深部攝像時那樣在收發(fā)S/N比中沒有余裕且噪音可被圖像顯示出的條件下，收發(fā)靈敏度之差就顯示在圖像上。也就是，存在以下問題，即遠離發(fā)送波束的中央的2個接收波束的噪音電平比接近中央的2個接收波束要高，圖像整體上噪音顯示呈條紋狀。
專利文獻1新超聲波醫(yī)學、第一卷、醫(yī)用超聲波的基礎、2000年5月15日、第40～41頁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于，提供一種可形成能夠進行收發(fā)靈敏度相等的多波束收發(fā)的發(fā)送波束的超聲波攝像技術。
作為可形成收發(fā)靈敏度相等的4個接收波束的發(fā)送波束，如圖3(a)所示，考慮形成具有2個波瓣(lobe)的發(fā)送波束的方法。這種發(fā)送波束形成方法作為飛躍提高聚焦超聲波治療的處理量的居中調(diào)焦(split focus)方式被公知(參考文獻Ultrasound in Medicine and Biology，vol.29，No.4，pp.591-599)。該方式中，通過將發(fā)送口徑分割為2個，并且向各個口徑供給由使相位反相所得到的正負相反符號的發(fā)送信號，來分別驅動分割口徑。由此，在焦點面上形成關于圖3(b)所示的中心軸成點對稱的正負的音壓分布，并且作為超聲波強度分布形成關于圖3(a)所示的中心軸呈線對稱的2個波瓣。
但是，即使直接采用該方式也無法解決上述問題。即，在距探頭一定距離的各深度中對于發(fā)送靈敏度相等的4個點，如果求出改變距探頭的距離時的軌跡，則如圖4的等高線圖中由實線所示那樣，在焦距附近變細的X字形狀的曲線變成2重(twin)形狀。對于有效地掃描并攝像一定的二維或三維區(qū)域的目的而言，上述的變細的曲線狀的掃描線組極其不適合。即，這樣的發(fā)送聲場雖然在只要是發(fā)送焦距附近就將等發(fā)送靈敏度的收發(fā)點沿方位方向同時形成4個點的目的下可進行使用，但是對于攝像目的深度整體進行掃描而言，無法形成適合它的直線狀的等發(fā)送靈敏度的收發(fā)波束，因此極其不適合。
另一方面，作為形成波束寬度不依賴于距探頭的距離而大致一定的發(fā)送波束的方法，公知的有按照在利用一維陣列形成非圓筒面或非球面形狀的發(fā)送波面之際使發(fā)送波束寬度大致一定的方式，對發(fā)送波面進行最優(yōu)化的方法(參考文獻Proceedings of 2002 IEEE Utrasonics Symposium，vol.2，pp.1721-1724)。這是通過以下的控制來實現(xiàn)的方法將發(fā)送口徑上的局部焦距按照在發(fā)送口徑中央部變短而在發(fā)送口徑端部變長的方式進行設定，并且使其長度逐漸變化，換言之，從發(fā)送口徑發(fā)送的所述超聲波脈沖信號的波面按照發(fā)送口徑的中央部的曲率比中央部以外的部分的曲率要大的方式進行控制。
使局部焦距在發(fā)送口徑上逐漸變化的方法可各種各樣，以下示出了一例。將發(fā)送波束寬度從距探頭的近焦距f0至遠焦距f1為止設定得大致一定。此時，在發(fā)送口徑上的坐標由距發(fā)送口徑上中央的距離被至口徑的一端為止的距離正規(guī)化后的值X表示之際，按照相對于x的局部焦距f(x)以公式1那樣的洛侖茲共振型的函數(shù)變化的方式進行控制。
公式1
f(x)=f1-(1+α1+αx2-1)f1-f0α---(1)]]>圖5示出了在近焦距f0＝40mm、遠焦距f1＝160mm時f(x)和由此形成的超聲波頻率3MHz的發(fā)送聲場。另外，同時示出了附加在發(fā)送口徑上的高斯函數(shù)型的加權。在傳播方向較寬的范圍內(nèi)形成有寬度一樣的主波瓣。但是，即使寬度在深度方向一樣，一個深度中的波束的剖面如圖2所示，等發(fā)送靈敏度的點只能得到2點。從而，僅僅直接采用這樣的方式是無法解決上述問題。
在此，為了達成上述目的，本發(fā)明中通過發(fā)展有關的方式，并且采用居中調(diào)焦方式的技術，可將發(fā)送靈敏度相等且適合于攝像掃描線的直線狀的收發(fā)波束，在基于一維傳感器(transduser)陣列的二維攝像時同時形成4條，而在基于二維傳感器陣列的三維攝像時同時形成16條。在此，所謂攝像掃描線，是在線性掃描時為平行的直線組，在凸形掃描時為在攝像范圍外具有共同的交點的放射狀的直線組，在扇形掃描時為在攝像范圍的一端具有共同的交點的放射狀的直線組。
以下，列舉基于本發(fā)明的超聲波攝像裝置的代表的構成例。
(1)一種超聲波攝像裝置，具有波發(fā)送機構，從超聲波元件陣列將超聲波脈沖信號發(fā)送到被檢測體；和波接收機構，接收由所述被檢測體反射的超聲波脈沖；并且對所述被檢測體內(nèi)部進行攝像，其中，所述波發(fā)送機構構成如下將具有沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的多個峰值且各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
(2)一種超聲波攝像裝置，具有波發(fā)送機構，從超聲波元件陣列將超聲波脈沖信號發(fā)送到被檢測體；和波接收機構，接收由所述被檢測體所反射出的超聲波脈沖；并且對所述被檢測體內(nèi)部進行攝像，其中，所述波發(fā)送機構，形成通過所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑的加權而對于一個發(fā)送波束具有沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的至少4個以上的峰值，通過對所述超聲波元件陣列上的局部焦距進行控制而各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
(3)所述構成的超聲波攝像裝置中，所述波發(fā)送機構構成如下通過所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑的加權并且通過對所述超聲波元件陣列上的局部焦距進行控制，形成具有沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的多個峰值并且各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
(4)所述構成的超聲波攝像裝置中，所述波發(fā)送機構構成如下使用延遲時間加權和振幅加權來發(fā)送以下的超聲波脈沖信號，所述延遲時間加權按照從所述發(fā)送口徑發(fā)送的所述超聲波脈沖信號的波面形成為非圓筒面狀或非球面狀的方式，控制用于驅動構成所述發(fā)送口徑的各超聲波元件的驅動信號的延遲時間，所述振幅加權按照在多個焦距的位置的每個焦點面上形成多個焦點的方式，控制用于驅動所述各超聲波元件的驅動信號的帶符號振幅。
對于聚焦在通常的一個點上的超聲波聲場，與焦點面上的聲場容易求出相比，從焦點面偏移的場所的聲場的分析并不容易，但是基于本發(fā)明的聲場并不具有單純的一個焦距，因此其分析在全部的場所中比較困難。因而，后述的實施例中，以下參照附圖詳述由數(shù)值計算求出聲場，且由本發(fā)明可形成適于目的的發(fā)送聲場。
根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)可形成能夠進行收發(fā)靈敏度相等的多波束收發(fā)的發(fā)送波束的超聲波診斷裝置。


圖1是表示以往的發(fā)送波束和2條收發(fā)波束的位置關系的圖；圖2是表示以往的發(fā)送波束和4條收發(fā)波束的位置關系的圖；圖3是表示居中調(diào)焦技術相關的發(fā)送波束和4條收發(fā)波束的位置關系的圖；圖4是表示居中調(diào)焦技術相關的發(fā)送波束的超聲波強度分布的圖；圖5是表示非圓筒面聚焦技術相關的發(fā)送波束的超聲波強度分布的圖；
圖6是表示本發(fā)明的一實施例的超聲波診斷裝置的構成的框圖；圖7是表示本發(fā)明相關的線性掃描用發(fā)送波束的超聲波強度分布(包含發(fā)送口徑加權和局部焦距)的圖；圖8是表示本發(fā)明的扇形掃描用發(fā)送波束的超聲波強度分布(包含發(fā)送口徑加權和局部焦距)的圖；圖9是表示在使用基于本發(fā)明的二維陣列傳感器進行三維攝像時的、扇形掃描用發(fā)送波束的距離80mm的超聲波強度分布的圖；圖10是表示在使用基于本發(fā)明的二維陣列傳感器進行三維攝像時的、扇形掃描用發(fā)送波束的對角線剖面的傳播距離方向的超聲波強度分布的圖；圖11是表示在使用基于本發(fā)明的二維陣列傳感器進行三維攝像時所形成的4個波瓣和16個等發(fā)送靈敏度收發(fā)波束的位置關系的圖。
1-超聲波傳感器陣列；2-元件選擇切換開關組；3-發(fā)送波束成形器；4-發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)選擇部；5-發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)存儲器；10-接收波束成形器；11-濾波器；12-包絡線信號檢測器；13-掃描變換器；14-顯示器。
具體實施例方式
圖6是表示在以脈沖回波法為基礎的超聲波診斷裝置上適用本發(fā)明后的裝置的典型的構成的框圖。
利用收發(fā)順序控制部6，對發(fā)送適合高速攝像的發(fā)送靈敏度相等的多個發(fā)送波束或發(fā)送僅在特定的焦距附近具有良好的分辨能力和S/N比的發(fā)送波束進行選擇?；谠撨x擇，由發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)選擇部4將對應的發(fā)送聚焦延遲數(shù)據(jù)和波形加權數(shù)據(jù)從發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)存儲器5中選擇出。
在發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)存儲器5中預先記錄有例如三維線性掃描用(5-1)、三維扇形掃描用(5-2)、二維線性掃描用(5-3)、二維扇形掃描用(5-4)等的發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)，其中的一組數(shù)據(jù)由發(fā)送聚焦延遲/加權數(shù)據(jù)選擇部4選擇。
發(fā)送波束成形器3(former)基于該數(shù)據(jù)，在對賦予與發(fā)送波形對應的帶符號振幅的發(fā)送波信號進行控制的定時，向從構成超聲波傳感器(超聲波探頭)1的元件組由元件選擇切換開關組2選擇的各元件進行供給，并且對這些元件進行驅動。由此具有定向性的發(fā)送波面被發(fā)送到生物體內(nèi)。
由此從超聲波探頭1發(fā)送到生物體的發(fā)送超聲波脈沖由生物體組織反射，其一部分再次回到超聲波探頭1且由構成超聲波探頭的各元件接收。各接收信號中由元件選擇切換開關組2選擇的元件的各信號被輸入到接收波束成形器10。
接收波束成形器10中，將來自各元件的輸入信號通過前置放大器進行放大后，進行A/D變換，一旦儲存到存儲器中。詳細而言，一般在前置放大器之后，通過以隨著來自發(fā)送的經(jīng)過時間而其放大率遞增的方式進行控制的TGC放大器之后，進行A/D變換。這是以下的處理即對應生物體中傳播的超聲波大致與傳播距離成比例地衰減，而對接收信號的振幅大致與來自發(fā)送的經(jīng)過時間成比例地減少進行補償，從而將A/D變換器入口中的信號振幅的大小保持在一定的范圍內(nèi)。由此防止A/D變換的振幅量子化所引起的信號動態(tài)范圍的下降。進一步，除此之外，周知的是在A/D變換之前通過頻帶限制濾波器，能防止A/D變換的時間軸量子化所引起的混淆(aliasing)現(xiàn)象的產(chǎn)生。
為了得到接收波定向性，需要暫時對儲存在存儲器中的各元件的接收波信號賦予各元件的位置所對應的一種延遲之后相互相加而得到收斂效果。應賦予各元件的信號的延遲時間的最佳值隨接收波焦距變化。另外，用于得到良好的脈沖回波像的接收波焦距的最佳值與來自發(fā)送的經(jīng)過時間和聲速成比例地變長。從而，優(yōu)選利用使賦予各元件的信號的延遲時間隨著來自發(fā)送的經(jīng)過時間變化的動態(tài)聚焦接收方式。該方式若是將各元件的接收波信號一旦寫入存儲器之后再次讀出而相互相加的構成，則通過讀出時或寫入時的控制就能比較容易實現(xiàn)。
接收波束成形器10的輸出信號通過濾波器11之后，由包絡線信號檢測器12檢測包絡線信號，對它進行對數(shù)壓縮而使其成為顯示信號。將其由掃描變換器13變換為二維像或根據(jù)情況變換為三維像，由CRT或根據(jù)情況由基于液晶的顯示器14顯示。
以下示出了使用本構成的超聲波診斷裝置而形成的本發(fā)明的發(fā)送聲場的例子。
圖7是使用一維陣列傳感器所形成的線性掃描用的發(fā)送聲場。本例子中，發(fā)送口徑加權如圖所示使用高斯函數(shù)一次微分后的形式的加權。該加權函數(shù)w(x)相對陣列上坐標x除以規(guī)格化定數(shù)，表示為以下公式。
公式2w(x)＝x exp(-βx2) (2)為了形成非圓筒面狀的發(fā)送波面，局部焦距如圖所示，與圖5的情況相同，在發(fā)送口徑中央部設為40mm，向口徑端逐漸伸展為洛侖茲共振(Lorentz resonance)函數(shù)型，在發(fā)送口徑兩端為160mm。焦距在本例中以(1)式所示的洛侖茲函數(shù)的形式變化。
對決定發(fā)送口徑加權的擴散的微分高斯函數(shù)的參數(shù)β和決定局部焦距的變化的傾向的洛侖茲共振函數(shù)的參數(shù)α的組合進行調(diào)諧，如圖中虛線所示那樣，在從距離40mm～140mm的范圍內(nèi)能形成與線性掃描的掃描線平行的兩個波瓣。如圖3中所說明那樣，能得到發(fā)送靈敏度相等的4條收發(fā)掃描線。
圖8是利用一維陣列傳感器所形成的扇形掃描用的發(fā)送聲場。發(fā)送口徑加權和局部焦距如圖所示，與圖7的情況相同，分別以微分高斯函數(shù)和洛侖茲共鳴函數(shù)狀變化。對決定發(fā)送口徑加權的擴散的微分高斯函數(shù)的參數(shù)β和決定局部焦距的變化的傾向的洛侖茲共振函數(shù)的參數(shù)α的組合進行調(diào)諧，如圖中虛線所示那樣，在從距離50mm～180mm的范圍內(nèi)能形成與扇形掃描的掃描線平行的、呈一定角度的兩個波瓣。由此能得到發(fā)送靈敏度相等的4條收發(fā)掃描線。
此外，雖然在此省略，但是凸形掃描的掃描線排列位于線性掃描和扇形掃描的中間，因此通過對發(fā)送口徑加權和局部焦距進行調(diào)諧，必然形成具有與凸形掃描的掃描線平行的波瓣的發(fā)送波束。另外，上述的實施例中，按照發(fā)送口徑的加權以高斯函數(shù)為基礎而所述局部焦距的控制以洛侖茲函數(shù)為基礎的方式分別進行構成，當然本發(fā)明并不限于此。
圖9及圖10是利用二維陣列傳感器所形成的扇形掃描用的發(fā)送聲場。對發(fā)送口徑加權而言，其思維方法與圖7及圖8的情況基本上相同，但是使用了采取高斯函數(shù)一次微分后的形式的加權之積的形式的函數(shù)。該加權函數(shù)w(x、y)在陣列上的坐標設為x及y時除以規(guī)格化定數(shù)，而表示為以下公式。
公式3w(x，y)＝x y exp(-β1x2-β2y2) (3)局部焦距也與圖7及圖8相同，以洛侖茲共振函數(shù)的形式變化。該函數(shù)作為陣列上的坐標x及y的函數(shù)表示為以下公式。
公式4f(x,y)=f1-(1+α1+α21+α1x2+α2y2-1)f1-f0α1+α2---(4)]]>通過對決定發(fā)送口徑加權的擴散的微分高斯函數(shù)的參數(shù)β1、β2和決定局部焦距的變化的傾向的洛侖茲共振函數(shù)的參數(shù)α1、α2的組合進行調(diào)諧，由數(shù)值計算模擬確認在從距離50mm～180mm的范圍內(nèi)能形成與扇形掃描的掃描線平行的呈一定角度的四個波瓣。很難由二維圖表示三維聲場，因此在此省略。
圖9表示在使用二維陣列傳感器進行三維攝像時的、扇形掃描用發(fā)送波束的距離80mm的4條波瓣的超聲波強度分布。另外，圖10表示對于該扇形掃描用發(fā)送波束的對角線方向的剖面，將傳播距離方向的超聲波強度分布作為距離的函數(shù)的情況。
圖11是表示在使用二維陣列傳感器進行三維攝像時所形成的4條波瓣和16條等發(fā)送靈敏度收發(fā)波束的位置關系的圖。由此，若能形成4條波瓣，則如圖11的發(fā)送靈敏度等高線圖上所示，能得到發(fā)送靈敏度實際上相等的16條扇形掃描用的掃描線。這樣的可進行等發(fā)送靈敏度多波束收發(fā)的發(fā)送波束特別適合于尤其要求攝像的高速性的心臟等的三維超聲波攝像中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在使用一維陣列探頭的二維攝像中，能形成對于一個發(fā)送波束可形成發(fā)送靈敏度相等的4個收發(fā)波束的發(fā)送波束，進一步在使用二維陣列探頭的三維攝像中，形成對于一個發(fā)送波束可形成收發(fā)靈敏度相等的16個收發(fā)波束的發(fā)送波束，由此能取得三維攝像所要求的高速圖像數(shù)據(jù)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性基于本發(fā)明的超聲波攝像技術，不僅維持高畫質并且能進一步強調(diào)超聲波攝像的優(yōu)點即高速性，特別是極其適用于要求高速性的心臟等的三維攝像中。從而，本發(fā)明在醫(yī)療及工業(yè)上的意義極大。
權利要求
1.一種超聲波攝像裝置，具有波發(fā)送機構，從超聲波元件陣列將超聲波脈沖信號發(fā)送到被檢測體；和波接收機構，接收由所述被檢測體反射出的超聲波脈沖；并且對所述被檢測體內(nèi)部進行攝像，其中，所述波發(fā)送機構構成如下將具有沿方位方向發(fā)送強度實質上相等的多個峰值且各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，所述波發(fā)送機構構成如下形成通過所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑的加權而具有方位方向上發(fā)送強度實際上相等的多個峰值，通過對所述超聲波元件陣列上的局部焦距進行控制而各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
3.根據(jù)權利要求2所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)送口徑的加權以高斯函數(shù)為基礎構成，所述局部焦距的控制以洛侖茲函數(shù)為基礎構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，所述波發(fā)送機構構成如下，使用延遲時間加權和振幅加權來發(fā)送所述超聲波脈沖信號，所述延遲時間加權按照從所述發(fā)送口徑發(fā)送的所述超聲波脈沖信號的波面形成為非圓筒面狀或非球面狀的方式，控制用于驅動構成所述發(fā)送口徑的各超聲波元件的驅動信號的延遲時間，所述振幅加權按照在多個焦距的位置的每個焦點面上形成多個焦點的方式，控制用于驅動所述各超聲波元件的驅動信號的帶符號振幅。
5.根據(jù)權利要求4所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，從所述發(fā)送口徑發(fā)送的所述超聲波脈沖信號的波面被控制成所述發(fā)送口徑的中央部的曲率大于所述中央部以外的部分的曲率。
6.根據(jù)權利要求1所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的所述超聲波脈沖信號，在線性掃描時為平行的直線組，在扇形掃描時為在攝像范圍的一端具有共同的交點的放射狀的直線組，在凸形掃描時為在攝像范圍外具有共同的交點的放射狀的直線組。
7.根據(jù)權利要求1所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，從所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體的超聲波脈沖信號，在所述超聲波元件陣列為一維陣列時，對于一個發(fā)送波束形成沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的4個收發(fā)波束，在所述超聲波元件陣列為二維陣列時，對于一個發(fā)送波束可形成沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的16個收發(fā)波束。
8.一種超聲波攝像裝置，具有波發(fā)送機構，從超聲波元件陣列將超聲波脈沖信號發(fā)送到被檢測體；和波接收機構，接收由所述被檢測體反射的超聲波脈沖；并且對所述被檢測體內(nèi)部進行攝像，其中，所述波發(fā)送機構，形成通過所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑的加權而對于一個發(fā)送波束具有沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的至少4個以上的峰值，通過對所述超聲波元件陣列上的局部焦距進行控制而各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體。
9.根據(jù)權利要求8所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，所述發(fā)送口徑的加權以高斯函數(shù)為基礎構成，所述局部焦距的控制以洛侖茲函數(shù)為基礎構成。
10.根據(jù)權利要求8所述的超聲波攝像裝置，其特征在于，各峰值在深度方向的軌跡實際上呈直線的所述超聲波脈沖信號，在線性掃描時為平行的直線組，在扇形掃描時為在攝像范圍的一端具有共同的交點的放射狀的直線組，在凸形掃描時為在攝像范圍外具有共同的交點的放射狀的直線組。
全文摘要
提供能形成可進行發(fā)送靈敏度相等的多波束收發(fā)的發(fā)送波束的超聲波攝像技術。超聲波攝像裝置具備從超聲波元件陣列將超聲波脈沖信號發(fā)送到被檢測體的波發(fā)送機構；和接收由所述被檢測體反射的超聲波脈沖的波接收機構；并對所述被檢測體內(nèi)部進行攝像，所述波發(fā)送機構，按照具有沿方位方向發(fā)送強度實際上相等的多個峰值、各峰值的深度方向的軌跡實際上呈直線的超聲波脈沖信號，從所述超聲波元件陣列的發(fā)送口徑發(fā)送到所述被檢測體的方式構成。
文檔編號A61B8/00GK101060812SQ20058003943
公開日2007年10月24日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權日2004年11月24日
發(fā)明者梅村晉一郎, 東隆, 三和祐一 申請人:株式會社日立醫(yī)藥