專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置，以及具體地，涉及允許交換超聲波探頭的換能器陣列的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
通常在醫(yī)療中利用使用超聲波圖像的超聲波診斷裝置。一般而言，這種類型的超聲波診斷裝置包括具有內(nèi)置的換能器陣列的超聲波探頭和連接到超聲波探頭的裝置本體。超聲波探頭向?qū)ο蟀l(fā)送超聲波，接收來自對象的超聲回波，并且裝置本體對接收信號進(jìn)行電處理以產(chǎn)生超聲波圖像。近年來，已經(jīng)開發(fā)了可被運(yùn)送并靠近床放置或帶到需要緊急醫(yī)療護(hù)理的地點(diǎn)的便攜式超聲波診斷裝置。還已經(jīng)構(gòu)想了具有以下配置的超聲波診斷裝置:依靠該配置，通過無線通信將超聲波探頭和裝置本體彼此連接，以提高可操作性。為了方便，要求這種超聲波診斷裝置在精簡的尺寸上可用。使用超聲波診斷裝置來診斷對象，以用于各種診斷用途，取決于該診斷用途，適合的頻段經(jīng)?？梢宰兓?。從而，可以考慮使用根據(jù)診斷用途從具有不同頻段的準(zhǔn)備好使用的超聲波探頭中選擇的超聲波探頭，并將所選擇的探頭連接到裝置本體。然而，因?yàn)槌暡ㄌ筋^一般是昂貴的，保持多個超聲波探頭可用增加了成本。從而，存在著對以下?lián)Q能器陣列的需求:在超聲波探頭中可分離地提供該換能器陣列，以使得可以選擇和使用具有用于診斷用途的適用頻段的換能器陣列。例如，專利文獻(xiàn)I描述了超聲 波診斷系統(tǒng)，其中，超聲波探頭由包含換能器陣列的換能器頭和用于處理來自換能器頭的信號以進(jìn)行波束成形的波束成形模塊組成，以及換能器頭被可分離地安裝到波束成形模塊。專利文獻(xiàn)2描述了超聲波診斷裝置，其中，超聲波探頭由換能器陣列和用于容納換能器陣列的外殼組成，以及換能器陣列被可分離地安裝到外殼。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP 2003-190159 A專利文獻(xiàn)2 JP 2009-60992 A

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題在專利文獻(xiàn)I描述的裝置的超聲波探頭中，因?yàn)榘瑩Q能器陣列的換能器頭可與波束成形模塊分離，可以使用具有根據(jù)診斷用途的適合頻段的換能器陣列。然而，這種配置具有以下問題:要求在波束成形模塊中安裝帶寬為例如大約2至20MHz的寬帶前置放大器以及脈沖器，導(dǎo)致裝置的尺寸增加，該寬帶前置放大器使得可以進(jìn)行與具有不同頻段的多個換能器陣列的操作，脈沖器具有針對多個換能器陣列中具有最大驅(qū)動電壓的換能器陣列的高驅(qū)動電壓能力。同樣，雖然專利文獻(xiàn)2中描述的裝置的超聲波探頭允許根據(jù)診斷用途使用具有適合頻段的換能器陣列，但要求在外殼中安裝寬帶放大器和高驅(qū)動電壓脈沖器，導(dǎo)致裝置的尺寸增加。做出本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，并且本發(fā)明具有以下目標(biāo):提供超聲波診斷裝置，該超聲波診斷裝置允許交換換能器陣列，以針對所期望的診斷用途選擇具有適合頻段的換能器陣列，同時實(shí)現(xiàn)尺寸的減小和可操作性的提高。問題的解決方案 根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置是一種超聲波診斷裝置，其中，超聲波探頭和后單元通過無線通信彼此連接，超聲波束從所述超聲波探頭的換能器陣列向?qū)ο蟀l(fā)送，所述后單元基于從已經(jīng)接收到來自所述對象的超聲回波的所述超聲波探頭的所述換能器陣列輸出的接收信號，產(chǎn)生超聲波圖像，其中，所述超聲波探頭包括通過無線通信連接到所述后單元的中間單元以及可分離地連接到所述中間單元并包括所述換能器陣列的前單元，以及其中，所述前單元具有發(fā)送驅(qū)動器和前置放大器，所述發(fā)送驅(qū)動器向所述換能器陣列提供驅(qū)動信號并使所述換能器陣列發(fā)送超聲波束，所述前置放大器放大從所述換能器陣列輸出的接收信號。優(yōu)選地，所述前單元和所述中間單元包括專用CPU并通過連接器可分離地彼此連接，所述連接器包括用于發(fā)送由所述前單元的所述前置放大器放大的接收信號的接收信號線，以及用于在兩個CPU之間發(fā)送信號的通信線。所述前單元可以包括連接到所述換能器陣列的復(fù)用器。所述換能器陣列可以被配置為包括專用于發(fā)送的發(fā)送換能器陣列和專用于接收的接收換能器陣列。備選地，所述換能器陣列可被配置為包括用于發(fā)送和接收的雙用途換能器陣列以及用于諧波分量接收的諧波換能器陣列。優(yōu)選地，所述中間單元包括A/D轉(zhuǎn)換器、接收信號處理器以及并/串轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將由所述前單元的所述前置放大器放大的接收信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述接收信號處理器將通過所述A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換而獲得的所述數(shù)字信號頻率調(diào)制到基帶頻率上，所述并/串轉(zhuǎn)換器對由所述接收信號處理器頻率調(diào)制的所述信號進(jìn)行串行化。所述中間單元可以具有以下至少一項(xiàng):執(zhí)行對所述超聲波診斷裝置的輸入操作的操作單元、以及顯示信息的顯示單元。發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，超聲波探頭包括通過無線通信連接到后單元的中間單元以及可分離地連接到中間單元的前單元，以及前單元包括換能器陣列、發(fā)送驅(qū)動器和前置放大器，使得對前單元的選擇使得可以針對所期望的診斷來選擇具有適合頻段的換能器陣列，同時還使得發(fā)送驅(qū)動器和前置放大器之間的交換成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了尺寸的減少和可操作性的提高


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的超聲波診斷裝置的配置的框圖。圖2是示出了實(shí)施例1的操作的流程圖。
圖3是示出了實(shí)施例1的檢查模式的流程圖。圖4是示出了實(shí)施例2中使用的前單元的配置的框圖。圖5是示出了實(shí)施例3中使用的前單元的配置的框圖。圖6是示出了實(shí)施例3的變型中使用的前單元的配置的框圖。圖7是示出了實(shí)施例4中使用的前單元的配置的框圖。圖8是示出了實(shí)施例4的變型中使用的前單元的配置的框圖。圖9是示出了實(shí)施例5中使用的中間單元的配置的框圖。
具體實(shí)施例方式下面將基于附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例1圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的超聲波診斷裝置的配置。超聲波診斷裝置包括超聲波探頭I以及經(jīng)由無線通信連接到超聲波探頭I的后單元2。超聲波探頭I包括前單元3和中間單元4。前單元3經(jīng)由連接器5可分離地連接到中間單元4。前單元3包括一維或二維的換能器陣列6，換能器陣列6包括多個超聲波換能器。前置放大器8和發(fā)送驅(qū)動器9經(jīng)由發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7并行連接到換能器陣列6。CPU (中央處理單元)10連接到發(fā)送驅(qū)動器9。中間單元4包括經(jīng)由連接器5連接到前單元3的前置放大器8的A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路)11。接收信號處理器12連接到A/D轉(zhuǎn)換器11，以及無線通信單元14經(jīng)由并/串轉(zhuǎn)換器13連接到接收信號處理器12。CPU15連接到接收信號處理器12和并/串轉(zhuǎn)換器13，以及CPU 15經(jīng)由連接器5連接到前單元3的CPU 10。換能器陣列6的換能器各自根據(jù)從發(fā)送驅(qū)動器9提供的驅(qū)動信號發(fā)送超聲波，并從對象接收超聲回波，以輸出接收信號。例如由包括壓電體和在壓電體的兩端上提供的電極在內(nèi)的振蕩器來構(gòu)成各個換能器，壓電體由以PZT(鋯鈦酸鉛)為代表的壓電陶瓷或以PVDF(聚偏二氟乙烯)為代表的聚合壓電元件制成。當(dāng)向振蕩器的電極提供脈沖電壓或連續(xù)波電壓時，壓電體膨脹和收縮，以使得振蕩器產(chǎn)生脈沖的或連續(xù)的超聲波。將超聲波合并以形成超聲波束。在接收到傳播的超聲波時，各個振蕩器膨脹和收縮，以產(chǎn)生電信號，然后將電信號輸出，作為超聲波的接收信號。在CPU 10的控制下，發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7選擇性地將換能器陣列6連接到前置放大器8和發(fā)送驅(qū)動器9中的一個。前置放大器8放大從超聲波陣列6的超聲波換能器的相應(yīng)信道輸出的接收信號。發(fā)送驅(qū)動器9包括例如多個脈沖產(chǎn)生器，并基于CPU 10選擇的發(fā)送延遲模式來調(diào)整針對相應(yīng)換能器的驅(qū)動信號的延遲量，以使得從換能器陣列6發(fā)送的超聲波形成覆蓋對象中的組織的區(qū)域的寬的超聲波束，以及發(fā)送驅(qū)動器9向換能器陣列6的換能器提供已調(diào)整的驅(qū)動信號。CPU 10根據(jù)從經(jīng)由連接器5連接的中 間單元4的CPU 15發(fā)送的各種控制信號來控制發(fā)送驅(qū)動器9。換能器陣列6具有特定的頻段和特定的驅(qū)動電壓。所使用的前置放大器8具有與換能器陣列6的頻段相對應(yīng)的頻段。所使用的發(fā)送驅(qū)動器9輸出與換能器陣列6的驅(qū)動電壓相對應(yīng)的驅(qū)動電壓。A/D轉(zhuǎn)換器11對由前置放大器8放大的接收信號進(jìn)行數(shù)字化。在CPU 15的控制下，接收信號處理器12使由A/D轉(zhuǎn)換器11數(shù)字化的接收信號受到正交檢測或正交采樣，以產(chǎn)生復(fù)基帶信號，接收信號處理器12對復(fù)基帶信號采樣，以產(chǎn)生包含與組織的區(qū)域有關(guān)的信息的采樣數(shù)據(jù)，并向并/串轉(zhuǎn)換器13提供采樣數(shù)據(jù)。否則，接收信號處理器12可以通過對復(fù)基帶信號進(jìn)行采樣而獲得的數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮來產(chǎn)生采樣數(shù)據(jù)，以進(jìn)行高效率的編碼。并/串轉(zhuǎn)換器13將具有多個通道的接收信號處理部12產(chǎn)生的并行采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為為串行采樣數(shù)據(jù)。無線通信單元14基于串行采樣數(shù)據(jù)來執(zhí)行載波調(diào)制，以產(chǎn)生發(fā)送信號，并向天線提供發(fā)送信號，以使得天線發(fā)送無線電波，由此發(fā)送串行采樣數(shù)據(jù)。本文中可以利用的調(diào)制方法包括:ASK (幅移鍵控)、PSK (相移鍵控)、QPSK(正交相移鍵控)以及16QAM(16正交幅度調(diào)制)。無線通信單元14通過與后單元2的無線通信向后單元2發(fā)送采樣數(shù)據(jù)并從后單元2接收各種控制信號，向CPU 15輸出接收到的控制信號?；趶暮髥卧?接收到的控制信號，CPU 15向前單元3的CPU 10發(fā)送用于控制發(fā)送驅(qū)動器9的信號，并控制無線通信單元14以使得可以按照所設(shè)置的發(fā)送無線電場強(qiáng)度來發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。連接器5可分離地連 接前單元3和中間單元4，并且包括用于向中間單元4的A/D轉(zhuǎn)換器11發(fā)送由前單元3的前置放大器8放大的接收信號的接收信號線，以及包括用于在前單元3的CPU 10和中間單元4的CPU 15之間發(fā)送信號的通信線。超聲波探頭I包括內(nèi)置的電池(未示出)，該電池向超聲波探頭I中的前單元3和中間單元4中的電路提供功率。圖1中示出的超聲波探頭I的前單元3與扇面掃描模式兼容。后單元2包括無線通信單元16。圖像形成單元18經(jīng)由串/并轉(zhuǎn)換器17連接到無線通信單元16，以及顯示單元19連接到圖像形成單元18。CPU 20連接到無線通信單元16、串/并轉(zhuǎn)換器17和圖像形成單元18。此外，用于操作者執(zhí)行輸入操作的操作單元21連接到CPU 20。無線通信單元16通過與超聲探頭I的無線通信向超聲探頭I發(fā)送各種控制信號。無線通信單元16對天線接收到的信號進(jìn)行解調(diào)，以輸出串行采樣數(shù)據(jù)。串/并轉(zhuǎn)換器17將從無線通信單元16輸出的串行采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行采樣數(shù)據(jù)。圖像形成單元18對采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收定焦，以產(chǎn)生表示超聲波診斷圖像的圖像信號。圖像形成單元18包括定相加法器和圖像處理器。定相加法器根據(jù)由CPU 20設(shè)置的接收方向從多個之前存儲的接收延遲模式中選擇一個接收延遲模式，并基于所選擇的接收延遲模式，向由采樣數(shù)據(jù)表示的多個復(fù)基帶信號提供它們相應(yīng)的延遲，以及將它們加起來以執(zhí)行接收定焦。該接收定焦產(chǎn)生基帶信號(聲線信號)，其中，對超聲回波進(jìn)行了良好定焦。
圖像處理器根據(jù)由定相加法器所產(chǎn)生的聲線信號來產(chǎn)生B模式圖像信號，B模式圖像信號是與例如對象內(nèi)部的組織有關(guān)的斷層成像圖像信息。圖像處理器包括STC(敏感時間控制)單元和DSC(數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器)。針對由于距離造成的衰減，STC單元根據(jù)超聲波的反射位置的深度來校正聲線信號。DSC將STC單元校正的聲線信號轉(zhuǎn)換為與電視信號的普通掃描方法兼容的圖像信號(光柵轉(zhuǎn)換)，并通過所要求的圖像處理(例如，灰度處理(gradation processing))來產(chǎn)生圖像信號。顯示單元19基于圖像形成單元18產(chǎn)生的圖像信號來顯示超聲波診斷圖像，并包括顯示設(shè)備，例如IXD。
基于操作者從操作單元21輸入的指令，CPU 20控制無線通信單元16，以使得按照所設(shè)置的發(fā)送無線電場強(qiáng)度來發(fā)送各種控制信號，使得圖像形成單元18產(chǎn)生圖像信號，并使得顯示單元19顯示超聲波診斷圖像。在實(shí)施例1中，超聲波探頭I的前單元3經(jīng)由連接器5可分離地連接到中間單元4。從而，在包括具有不同頻段的換能器陣列6的多個前單元3以及與可使用的換能器陣列6相對應(yīng)的前置放大器8和發(fā)送驅(qū)動器9的情況下，可以選擇包括具有針對所期望的診斷用途的適合頻段的換能器陣列6在內(nèi)的前單元3，并將其連接到中間單元4。接下來，將參考圖2的流程圖來描述實(shí)施例1的操作。首先，在步驟SI中，在檢查信息輸入模式下，從后單元2的操作單元21輸入包括患者信息和檢查指令在內(nèi)的檢查信息，于是后單元2的CPU 20根據(jù)所輸入的患者信息來選擇包含具有適合或可用頻段的換能器陣列6的一個前單元3。在隨后的步驟S2中，后單元2的CPU 20通過無線通信查詢中間單元4的CPU 15，于是中間單元4的CPU 15檢查前單元3的CPU 10，使得后單元2的CPU 20可以識別在步驟SI中選擇的前單元3是否已經(jīng)連接到中間單元4。在步驟S3，在識別到所選擇的前單元3已經(jīng)連接到中間單元4時，后單元2的CPU20等待操作者的開始檢查的指令，并且在接收到開始檢查的指令時，進(jìn)行到步驟S4，以執(zhí)行檢查模式，并在步驟S5中等待操作者的終止檢查的指令。當(dāng)輸入終止檢查的指令時，終止一系列的檢查過程，而當(dāng)輸入繼續(xù)檢查的指令時，CPU 20返回到步驟SI，以再次接收檢
查信息。在步驟S4中，可以選擇并執(zhí)行一個或多個之前設(shè)置的檢查模式，例如圖3中通過示例的方式示出的B模式、CF模式、PW模式、和M模式。后單元2的CPU 20檢查步驟SI中輸入的檢查信息，以確定已經(jīng)指定了哪個模式，并且當(dāng)在步驟Sll中驗(yàn)證對B模式的指定時，進(jìn)行到步驟S12，以在B模式下執(zhí)行檢查。當(dāng)在步驟S13中驗(yàn)證對CF模式的指定時，CPU 20進(jìn)行到步驟S14，以在CF模式下執(zhí)行檢查。當(dāng)在步驟S15中驗(yàn)證對PW模式的指定時，CPU 20進(jìn)行到步驟S16，以在PW模式下執(zhí)行檢查。當(dāng)在步驟S17中驗(yàn)證對M模式的指定時，CPU 20進(jìn)行到步驟S18，以在M模式下執(zhí)行檢查。當(dāng)在步驟S19中驗(yàn)證對基于當(dāng)前檢查信息執(zhí)行的檢查的終止時，CPU 20進(jìn)行到圖2中示出的步驟S5。如下執(zhí)行相應(yīng)模式下的檢查。首先，經(jīng)由無線通信單元16從后單元2的CPU 20向超聲波探頭I發(fā)送操作控制命令。操作控制命令由中間單元4的無線通信單元14接收，并向CPU 15發(fā)送。然后，CPU15經(jīng)由連接器5向前單元3的CPU 10輸出用于驅(qū)動換能器陣列6的命令。
接收上述命令的前單元3的CPU 10操作發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7，以將發(fā)送驅(qū)動器9連接到換能器陣列6，以及構(gòu)成換能器陣列6的超聲波換能器根據(jù)從發(fā)送驅(qū)動器9提供的驅(qū)動信號發(fā)送超聲波。之后，CPU 10使發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7操作，使得前置放大器8如今連接到換能器陣列6，以及前置放大器8放大分別從接收到來自對象的超聲回波的換能器陣列6的換能器輸出的接收信號，然后經(jīng)由連接器5向中間單元4發(fā)送。A/D轉(zhuǎn)換器11對向中間單元4發(fā)送的接收信號進(jìn)行數(shù)字化，并向接收信號處理器12提供該接收信號，在接收信號處理器12處產(chǎn)生采樣數(shù)據(jù)。通過并/串轉(zhuǎn)換器13對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行串行化，并將其從無線通信單元14向后單元2無線發(fā)送。通過串/并轉(zhuǎn)換器17將由后單元2的無線通信單元16接收到的采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，于是圖像形成單元18產(chǎn)生適于所執(zhí)行的檢查模式的圖像信號，使得顯示單元19基于圖像信號來顯示超聲波診斷圖像。如上所述，除了具有特定頻段的換能器陣列6之外，可分離地連接到中間單元4的前單元3還并入了具有與換能器陣列6的頻段相對應(yīng)的頻段的前置放大器8，以及并入了用于輸出與換能器陣列6的驅(qū)動電壓相對應(yīng)的驅(qū)動電壓的發(fā)送驅(qū)動器9。從而，不需要像常規(guī)所要求的一樣利用過度設(shè)計(jì)(over-engineered)的裝備有寬帶前置放大器和發(fā)送驅(qū)動器的系統(tǒng)配置，該寬帶前置放大器具有大約例如2至20MHz的帶寬，并使得可以與具有不同頻段的多個換能器陣列一起操作，該發(fā)送驅(qū)動器具有適于多個換能器陣列中具有最大驅(qū)動電壓的換能器陣列的高驅(qū)動電壓的能力。從而，可以實(shí)現(xiàn)具有增強(qiáng)操作性的緊湊型超聲波診斷裝置。

此外，在以上的實(shí)施例1中，前單元3和中間單元4分別排他性地具有CPU 10和CPU 15，使得CPU 10控制前單元3中的組件，而CPU 15控制中間單元4中的組件。從而，可以減少用于連接前單元3和中間單元4的控制信號線的數(shù)目，并且可以通過緊湊型連接器5來可分離地連接這兩個單元。實(shí)施例2雖然在以上的實(shí)施例1中使用的超聲波探頭I的前單元3與扇面掃描模式兼容，但本發(fā)明不限于此。前單元3可以與其他掃描模式兼容，包括例如線性掃描模式和凸面掃描模式。圖4示出了在實(shí)施例2中使用的前單元31的配置。與圖1中示出的實(shí)施例1中的前單元3相比，前單元31具有在換能器陣列6和發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7之間連接以獲取與線性掃描模式和凸面掃描模式的兼容性的復(fù)用器32。在CPU 10的控制下，構(gòu)成換能器陣列6的這些換能器中的一些換能器被順序選擇，并執(zhí)行超聲波 的發(fā)送和接收。這使得可以通過線性掃描模式和凸面掃描模式來獲取超聲波診斷圖像。當(dāng)裝備有如圖1中所示的與扇面掃描模式兼容的前單元3以及與實(shí)施例2中使用的線性掃描模式和凸面掃描模式兼容的前單元31時，可以根據(jù)掃描模式選擇這些前單元中的一個，并將其連接到中間單元。實(shí)施例3圖5示出了根據(jù)實(shí)施例3的在超聲波診斷裝置中使用的前單元41的配置。與圖1中示出的實(shí)施例1中的前單元3相比，前單元41不具有發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7，并且取代換能器陣列6的是具有連接到前置放大器8的僅用于接收的接收換能器陣列42以及連接到發(fā)送驅(qū)動器9的僅用于發(fā)送的發(fā)送換能器陣列43。前單元41與扇面掃描模式兼容。因?yàn)樘峁┝藢Ｓ糜诮邮盏慕邮論Q能器陣列42和專用于發(fā)送的發(fā)送換能器陣列43，可以防止發(fā)送超聲波中發(fā)生的串?dāng)_，并且可以給出具有增強(qiáng)精確度的超聲波診斷。雖然圖5中示出的前單元41與扇面掃描模式兼容，本發(fā)明不限于此；如圖6中示出的前單元51 —樣，可以通過在接收換能器陣列42和前置放大器8之間連接復(fù)用器52以及在發(fā)送換能器陣列43與發(fā)送驅(qū)動器9之間連接復(fù)用器53來配置與線性掃描模式和凸面掃描模式兼容的前單元。實(shí)施例4圖7示出了根據(jù)實(shí)施例4的在超聲波診斷裝置中使用的前單元61的配置。與圖1中示出的實(shí)施例1中的前單元3相比，除了用于發(fā)送和接收的換能器陣列6之外，前單元61還具有連接到前置放大器8的諧波分量接收換能器陣列62。前單元61與扇面掃描模式兼容。諧波分量接收換能器陣列62是具有特別適用于諧波分量的頻段的換能器陣列。在提供這種諧波分量接收換能器陣列62的情況下，可以由諧波分量接收換能器陣列62接收諧波分量，而由用于發(fā)送和接收的換 能器陣列6接收基本頻段中的超聲回波，使得能夠提供更加精確的超聲波診斷。雖然圖7中示出的前單元61與扇面掃描模式兼容，本發(fā)明不限于此；如圖8中示出的前單元71 一樣，可以通過在用于發(fā)送和接收的接收換能器陣列6和發(fā)送/接收選擇器開關(guān)7之間連接復(fù)用器72以及在諧波分量接收換能器陣列62與前置放大器8之間連接復(fù)用器73來配置與線性掃描模式和凸面掃描模式兼容的前單元。實(shí)施例5圖9示出了根據(jù)實(shí)施例5的在超聲波診斷裝置中使用的中間單元81的配置。與圖1中示出的實(shí)施例1中的中間單元4相比，中間單元81具有用于執(zhí)行到超聲波診斷裝置中的輸入操作的操作單元82以及用于顯示信息的顯示單元83，操作單元82和顯示單元83都連接到CPUl5。使用在超聲波探頭I的中間單元81中提供的操作單元82，可以從通過無線通信連接到后單元2的超聲波探頭I輸入各種信息，以從超聲波探頭I操作超聲波診斷裝置。此外，使用在超聲波探頭I的中間單元81中提供的顯示單元83，可以在超聲波探頭I上顯示信息，如通過連接器5連接到中間單元81的前單元的名稱和類型，增強(qiáng)了可操作性和便利性。雖然實(shí)施例5在中間單元81中包括了操作單元82和顯示單元83，操作單元82和顯示單元83中僅有一個可以連接到中間單元81的CPU 15。附圖標(biāo)記列表I超聲波探頭；2后單元；3、31、41、51、61、71前單元；4、81中間單元；5連接器；6換能器陣列；7發(fā)送/接收選擇器開關(guān)；8前置放大器；9發(fā)送驅(qū)動器；10、15、20CPU ；11A/D轉(zhuǎn)換器；12接收信號處理器；13并/串轉(zhuǎn)換器；14、16無線通信單元；17串/并轉(zhuǎn)換器；18圖像形成單元；19、83顯示單元；21、82操作單元；32、52、53、72、73復(fù)用器；42接收換能器陣列；43發(fā)送換能器陣列；62 諧波分量接收換能器陣列
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其中，超聲波探頭和后單元通過無線通信彼此連接，超聲波束從所述超聲波探頭的換能器陣列向?qū)ο蟀l(fā)送，所述后單元基于從已經(jīng)接收到來自所述對象的超聲回波的所述超聲波探頭的所述換能器陣列輸出的接收信號，產(chǎn)生超聲波圖像， 其中，所述超聲波探頭包括通過無線通信連接到所述后單元的中間單元以及可分離地連接到所述中間單元并包括所述換能器陣列的前單元，以及 其中，所述前單元具有發(fā)送驅(qū)動器和前置放大器，所述發(fā)送驅(qū)動器向所述換能器陣列提供驅(qū)動信號并使所述換能器陣列發(fā)送超聲波束，所述前置放大器放大從所述換能器陣列輸出的接收信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，所述前單元和所述中間單元包括專用CPU并通過連接器可分離地彼此連接，所述連接器包括用于發(fā)送由所述前單元的所述前置放大器放大的接收信號的接收信號線，以及用于在兩個CPU之間發(fā)送信號的通信線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其中，所述前單元包括連接到所述換能器陣列的復(fù)用器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的超聲波診斷裝置，其中，所述換能器陣列包括專用于發(fā)送的發(fā)送換能器陣列和專用于接收的接收換能器陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的超聲波診斷裝置，其中，所述換能器陣列包括用于發(fā)送和接收的雙用途換能器陣列以及用于諧波分量接收的諧波換能器陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的超聲波診斷裝置，其中，所述中間單元包括A/D轉(zhuǎn)換器、接收信號處理器以及并/串轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將由所述前單元的所述前置放大器放大的接收信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述接收信號處理器將通過所述A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換而獲得的所述數(shù)字信號頻率調(diào)制到基帶頻率上，所述并/串轉(zhuǎn)換器對由所述接收信號處理器頻率調(diào)制的所述信號進(jìn)行串行化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的超聲波診斷裝置，其中，所述中間單元包括以下至少一項(xiàng):執(zhí)行對所述超聲波診斷裝置的輸入操作的操作單元、以及顯示信息的顯示單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了超聲波診斷裝置，其允許交換換能器陣列，以針對所期望的診斷用途來選擇具有適合頻段的換能器陣列，同時實(shí)現(xiàn)尺寸的減少和提高操作的容易性。超聲波探頭1包括通過無線通信連接到后單元2的中間單元4以及通過連接器5可分離地連接到中間單元4的前單元3。前單元3并入了具有特定頻段的換能器陣列6、具有與換能器陣列6的頻段相對應(yīng)的頻段的前置放大器8、以及輸出與換能器陣列6的驅(qū)動電壓相對應(yīng)的驅(qū)動電壓的發(fā)送驅(qū)動器9。前單元3、中間單元4和后單元2分別具有用于控制相應(yīng)單元的組件的專用CPU 10、15和20。
文檔編號A61B8/00GK103096806SQ20118004290
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者佐藤良彰 申請人:富士膠片株式會社