專利名稱：超聲波探測器和超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波探測器和超聲波診斷裝置，具體地，涉及用于執(zhí)行B模式圖像的產(chǎn)生和音速的測量的超聲波探測器和超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
目前已將使用超聲波圖像的超聲波診斷裝置投入醫(yī)療領(lǐng)域的實際使用中。大體上，該類型的超聲波診斷裝置具有配備有換能器陣列的超聲波探測器和連接到該超聲波探測器的裝置本體。從超聲波探測器向?qū)ο蟀l(fā)送超聲波束，由超聲波探測器接收來自對象的超聲波回聲，由裝置本體電處理接收信號，以產(chǎn)生超聲波圖像。近些年來，為了更精確地診斷對象中的被診斷區(qū)域，測量被診斷區(qū)域中的音速。例如，JP 2010-99452A描述了一種超聲波診斷裝置，在被診斷區(qū)域的附近設(shè)置多個柵格點，基于通過針對每個柵格點發(fā)送和接收超聲波束所獲得的接收數(shù)據(jù)，來計算局部音速值。在JP 2010-99452A描述的裝置中，從超聲波探測器向?qū)ο蟀l(fā)送和接收超聲波束，以計算被診斷區(qū)域中的局部音速值，從而使得有可能以重疊方式在B模式圖像上顯示局部音速的信息。如果產(chǎn)生表示在預(yù)定區(qū)域中多個點處的局部音速值的分布的音速圖，并將其與B模式圖像一起顯示，則有效診斷被診斷區(qū)域。然而，由于脂肪等的存在，在接近覆蓋對象的內(nèi)部器官等的腹壁附近，音速不同于其他部分。因此，存在以下問題由于在從超聲波探測器發(fā)送的超聲波束穿過腹壁時，取決于對腹壁的進(jìn)入角，超聲波束折射，因此難以準(zhǔn)確地測量音速。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種超聲波探測器和超聲波診斷裝置，能夠減少腹壁對超聲波束的折射的影響，以執(zhí)行B模式圖像產(chǎn)生和準(zhǔn)確的音速測量。根據(jù)本發(fā)明的一種超聲波探測器，包括用于B模式圖像的第一換能器陣列，發(fā)送用于B模式圖像的超聲波束；用于音速測量的第二換能器陣列，能夠傾斜地設(shè)置，并發(fā)送用于音速測量的超聲波束；以及傾斜單元，根據(jù)對象的腹壁的角度來傾斜所述用于音速測量的第二換能器陣列。根據(jù)本發(fā)明的一種超聲波診斷裝置，包括上述超聲波探測器；圖像產(chǎn)生器，基于由接收電路獲得的用于B模式圖像的接收數(shù)據(jù)，產(chǎn)生B模式圖像；腹壁檢測器，檢測由所述圖像產(chǎn)生器產(chǎn)生的B模式圖像上的對象的腹壁的角度；控制器，根據(jù)由所述腹壁檢測器所檢測到的腹壁的角度，通過傾斜單元來調(diào)整用于音速測量的換能器陣列的傾斜角度；以及音速圖產(chǎn)生器，基于由接收電路獲得的用于音速測量的接收數(shù)據(jù)來產(chǎn)生音速圖。


圖I是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實施例I的超聲波探測器在內(nèi)的超聲波診斷裝置的配置的框圖。圖2是示意性示出了根據(jù)實施例I的超聲波探測器的用于B模式圖像的換能器陣列和用于音速測量的換能器陣列的前視圖。圖3是示意性示出了 B模式圖像的圖。圖4是示意性示出了實施例I中的音速計算原理的圖。
圖5A和5B是示意性示出了根據(jù)實施例I的修改的超聲波探測器的用于B模式圖像的換能器陣列和用于音速測量的換能器陣列的前視圖和側(cè)視圖。圖6是示出了根據(jù)實施例2的超聲波探測器的配置的框圖。圖7是示出了根據(jù)實施例3的超聲波探測器的配置的框圖。圖8A和SB是示意性示出了根據(jù)實施例3的超聲波探測器的用于B模式圖像的換能器陣列和用于音速測量的換能器陣列的前視圖和側(cè)視圖。圖9A和9B是示意性示出了根據(jù)實施例3的修改的超聲波探測器的用于B模式圖像的換能器陣列和用于音速測量的換能器陣列的前視圖和側(cè)視圖。
具體實施例方式下文中，將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。實施例I圖I示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實施例I的超聲波探測器I在內(nèi)的超聲波診斷裝置的配置。診斷裝置本體2連接到超聲波探測器I。超聲波探測器I包括用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4。發(fā)送電路5連接到用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4。接收電路6連接到用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3。如圖2所示，將用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4布置為使其方位角方向(azimuth direction)在超聲波探測器I的對象接合部分Ia的附近彼此相同。用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4沿方位角方向位于與用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰。用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3固定在超聲探測器I中，而在超聲波探測器I中將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4設(shè)置為能夠沿其方位角方向傾斜。用于對用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4進(jìn)行傾斜的傾斜單元7連接到用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4。探測器控制器8連接到發(fā)送電路5、接收電路6和傾斜單元7。診斷裝置本體2具有連接到超聲波探測器I的接收電路6的信號處理器11 ；DSC (數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器12)、圖像處理器13、顯示控制器14以及監(jiān)視器15順序連接到信號處理器11。圖像存儲器16和腹壁檢測器17連接到圖像處理器13。診斷裝置本體2具有接收數(shù)據(jù)存儲器18和音速圖產(chǎn)生器19，它們均連接到超聲波探測器I的接收電路6。裝置本體控制器20連接到信號處理器11、DSC 12、顯示控制器14、腹壁檢測器17、接收數(shù)據(jù)存儲器18、以及音速圖產(chǎn)生器19。操作單元21和存儲單元22連接到裝置本體控制器20。超聲波探測器I的探測器控制器8和診斷裝置本體2的裝置本體控制器20彼此相連。用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4中的每一個具有以一維或二維方式布置的多個超聲波換能器。用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的超聲波換能器響應(yīng)于從發(fā)送電路5提供的驅(qū)動信號來發(fā)送用于B模式圖像產(chǎn)生的超聲波。用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的超聲波換能器響應(yīng)于從發(fā)送電路5提供的驅(qū)動信號來發(fā)送用于音速測量的超聲波。用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的每個超聲波換能器從對象接收用于B模式圖像產(chǎn)生的超聲波的超聲波回聲，并輸出接收信號，以及接收從對象接收用于音速測量的超聲波的超聲波回聲，并輸出接收信號。即，用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3既接收用于B模式圖像產(chǎn)生的超聲波回聲，也接收用于音速測量的超聲波回聲。用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量的換能器陣列4的每個超聲波換能器由振動器構(gòu)成，在振動器中，在壓電體的兩端形成電極，壓電體由以下制成以PZT(鋯鈦酸鉛)為代表的壓電陶瓷、以PVDF(聚偏二氟乙烯)為代表的聚合物壓電器件、以及以PMN-PT (鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛固溶)為代表的壓電單晶等。如果跨過振動器的電極施加脈沖電壓或連續(xù)波電壓，則壓電體擴張和收縮，從而從振動器產(chǎn)生脈沖或連續(xù)波超聲波，并將其合成以形成超聲波束。當(dāng)接收到傳播的超聲波時，振動器擴張和收縮以產(chǎn)生電信號，并將電信號作為超聲波的接收信號輸出。發(fā)送電路5包括例如多個脈沖器。發(fā)送電路5基于響應(yīng)于來自探測器控制器8的控制信號而選擇的發(fā)送延遲模式，來調(diào)整每個驅(qū)動信號的延遲量，使得從用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的超聲波換能器發(fā)送的超聲波形成超聲波束，并向換能器陣列3的超聲波換能器提供調(diào)整后的驅(qū)動信號。同時，發(fā)送電路5調(diào)整每個驅(qū)動信號的延遲量，使得從用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的超聲波換能器發(fā)送的超聲波聚焦在應(yīng)當(dāng)測量音速的點聚焦，并向換能器陣列4的超聲波換能器提供調(diào)整后的驅(qū)動信號。接收電路6對從用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的超聲波換能器輸出的接收信號進(jìn)行放大，并對放大的接收信號執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。之后，接收電路6通過根據(jù)基于響應(yīng)于來自探測器控制器8的控制信號而選擇的接收延遲模式所設(shè)置的音速的分布，對每個接收信號給予延遲，并將接收信號相加，來執(zhí)行接收聚焦過程。使用該接收聚焦過程，將超聲波回聲的焦點變窄，以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)(聲線信號)。傾斜單元7用于響應(yīng)于來自探測器控制器8的控制信號，對用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4進(jìn)行傾斜，可以使用采用電動機、電動缸等的各種致動器。探測器控制器8基于從診斷裝置本體2的裝置本體控制器20發(fā)送的各種控制信號，來控制超聲波探測器I的相應(yīng)單元。診斷裝置本體2的信號處理器11根據(jù)由超聲波探測器I的接收電路6所產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)的超聲波的反射位置的深度，來校正取決于距離的衰減，并執(zhí)行包絡(luò)檢測過程，以產(chǎn)生作為與對象的組織相關(guān)的斷層圖像信息的B模式圖像信號。DSC12將信號處理器11產(chǎn)生的B模式圖像信號轉(zhuǎn)換為基于普通電視信號掃描系統(tǒng)的圖像信號(光柵轉(zhuǎn)換)。圖像處理器13對從DSC 12輸入的B模式圖像信號執(zhí)行各種必需的圖像過程(如漸變過程)，并向顯示控制器14輸出處理后的B模式圖像信號，或在圖像存儲器16中存儲、處理后的B模式圖像信號。信號處理器11、DSC12、圖像處理器13和圖像存儲器16形成圖像產(chǎn)生器23。顯示控制器14基于經(jīng)過圖像處理器13的圖像處理的B模式圖像信號，在監(jiān)視器15上顯示超聲波診斷圖像。監(jiān)視器15包括例如顯示設(shè)備(如IXD)，并在顯示控制器14的控制下顯示超聲波診斷圖像。如圖3所示，腹壁檢測器17檢測在B模式圖像中設(shè)置的關(guān)注區(qū)域R之上的對象的 腹壁P，并基于經(jīng)過圖像處理器13的圖像處理的B模式圖像信號來檢測腹壁P的角度。接收數(shù)據(jù)存儲器18順序存儲從接收電路6輸出的接收數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)存儲器18還將從裝置本體控制器20輸入的與幀率相關(guān)的信息(例如，表示超聲波的反射位置的深度、掃描線的密度、以及視野寬度的參數(shù))與接收數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)存儲。音速圖產(chǎn)生器19在裝置本體控制器20的控制下，基于在接收數(shù)據(jù)存儲器18中存儲的接收數(shù)據(jù)，計算作為診斷目標(biāo)的對象的組織中的局部音速值，并產(chǎn)生音速圖。裝置本體控制器20基于由操作者從操作單元21輸入的命令來控制超聲波診斷裝置的相應(yīng)單元。在操作者執(zhí)行輸入操作時，使用操作單元21,操作單元21可以由鍵盤、鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板等等構(gòu)成。存儲單元22存儲操作程序等，可以由例如記錄介質(zhì)構(gòu)成，如MO、MT、RAM、⑶-ROM、DVD-ROM、SD卡、CF卡、或USB存儲器、或服務(wù)器。信號處理器11、DSC 12、圖像處理器13、顯示控制器14和音速圖產(chǎn)生器19均由CPU和使CPU執(zhí)行各種過程的操作程序構(gòu)成，這些也可以由數(shù)字電路構(gòu)成。操作者可以通過使用操作單元21來選擇以下三種顯示模式之一。即，可以按照以下模式中所需模式來執(zhí)行顯示僅顯示B模式圖像的模式、以重疊方式在B模式圖像上顯示音速圖的模式(例如，根據(jù)局部音速值改變顏色或亮度的顯示，或?qū)⒕哂邢嗤植恳羲僦档狞c連成線的顯示)、以及并行顯示B模式圖像和音速像的模式。當(dāng)顯示B模式圖像時，首先，響應(yīng)于來自超聲波探測器I的發(fā)送電路5的驅(qū)動信號，從用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的超聲波換能器發(fā)送超聲波，將來自已經(jīng)從對象接收到超聲波回聲的每個超聲波換能器的接收信號輸出到接收電路6，以及由接收電路6產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)。由接收數(shù)據(jù)所輸入至的診斷裝置本體2的信號處理器11來產(chǎn)生B模式圖像信號，然后由DSC 12對其進(jìn)行光柵轉(zhuǎn)換，并在圖像處理器13中對B模式圖像信號執(zhí)行各種圖像處理。之后，基于該B模式圖像信號，顯示控制器14在監(jiān)視器15上顯示超聲波診斷圖像。可以通過以本申請人的名義提交的JP 2010-99452 A中所描述的方法來執(zhí)行對局
部音速值的計算。如圖4A所示，根據(jù)該方法，當(dāng)向?qū)ο髢?nèi)發(fā)送超聲波時，接收波Wx從柵格點X(作為對象中的反射點)到達(dá)換能器陣列3。然后，如圖4B所示，多個柵格點A1、A2、...以規(guī)則間隔布置在比柵格點X更淺的位置處，即，更接近換能器陣列3的位置處。然后，根據(jù)Huygens原理獲得柵格點X處的局部音速，從而，來自已經(jīng)從柵格點X接收到接收波的多個柵格點A1、A2、...的接收波W1、W2、...的合成波Wsum與來自柵格點X的接收波Wx—致。
首先，獲得所有柵格點X、Al、A2、...的最優(yōu)音速值。最優(yōu)音速值是以下音速值使得利用針對每個柵格點基于所設(shè)置的音速的聚焦計算來執(zhí)行成像以形成超聲波圖像，在以各種方式改變所設(shè)置的音速時，圖像的對比度和銳度變?yōu)樽罡?。例如，如JP 8-317926A中描述的，可以基于圖像對比度、掃描方向上的空間頻率、以及色散等來確定最優(yōu)音速值。接下來，使用柵格點X的最優(yōu)音速值來計算從柵格點X發(fā)射的虛接收波Wx的波形。柵格點X處的虛擬局部音速值V以各種方式改變，以計算來自柵格點Al、A2、...的接收波W1、W2、...的虛擬合成波Wsum。此時假定音速在柵格點X和每個柵格點A1、A2、...之間的區(qū)域Rxa中是均勻的，且等于在柵格點X處的局部音速值V。超聲波從柵格點X傳播到柵格點Al、A2、· · ·的時間變?yōu)閄A1/V、XA2/V、· · ·，其中，XA1、XA2、· · ·分別代表在相應(yīng)柵格點A1、A2、...和柵格點X之間的距離。因此，將從柵格點A1、A2、...發(fā)射的具有時間延遲XAI/V、XA2/V、...反射波合成，從而獲得虛擬合成波Wsum。接下來，計算通過改變柵格點X處的虛擬局部音速值V所計算出的多個虛擬合成波Wsum與來自柵格點X的虛擬接收波Wx之間的偏差，將具有最小偏差的虛擬局部音速值V確定為柵格點X處的局部音速值。作為計算在虛擬合成波Wsum和來自柵格點X的虛擬接收波Wx之間的偏差的方法，可以使用以下方法進(jìn)行互相關(guān)的方法、在對接收波Wx應(yīng)用從合成波Wsum獲得的延遲的同時進(jìn)行相位匹配相加的方法、以及在對合成波Wsum應(yīng)用從接收波Wx獲得的延遲的同時進(jìn)行相位匹配相加的方法。以上述方式，可以基于超聲波探測器I的接收電路6產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)來高精確度地計算對象中的局部音速值。類似地，可以產(chǎn)生表示在設(shè)置的關(guān)注區(qū)域中的局部音速值的分布的音速圖。接下來，將描述實施例I的操作。首先，響應(yīng)于來自超聲波探測器I的發(fā)送電路5的驅(qū)動信號，從用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的多個超聲波換能器發(fā)送用于B模式圖像的超聲波束，將來自已經(jīng)從對象接收到超聲波回聲的每個超聲波換能器的接收信號輸出至接收電路6，以產(chǎn)生用于B模式圖像的接收數(shù)據(jù)。基于診斷裝置本體2的圖像產(chǎn)生器23產(chǎn)生的B模式圖像信號， 顯示控制器14在監(jiān)視器15上顯示B模式圖像。如果操作者操作操作單元21，以在監(jiān)視器15上顯示的B模式圖像上設(shè)置關(guān)注區(qū)域R，則由裝置本體控制器20在關(guān)注區(qū)域R中設(shè)置多個柵格點。如圖3所示，由腹壁檢測器17來檢測在關(guān)注區(qū)域R之上的對象的腹壁P的角度。從診斷裝置本體2的裝置本體控制器20向超聲波探測器I的探測器控制器8發(fā)送檢測到的腹壁P的角度，由探測器控制器8來促動傾斜單元7，使得用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的傾斜角度與腹壁P的角度實質(zhì)上相同。接下來，探測器控制器8控制發(fā)送電路5和接收電路6，在關(guān)注區(qū)域R中設(shè)置的多個柵格點中的每個柵格點處形成發(fā)送焦點的同時，順序執(zhí)行用于音速測量的超聲波束的發(fā)送和接收。此時，將來自發(fā)送電路5的驅(qū)動信號提供給用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4，從用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的多個超聲波換能器發(fā)送超聲波束。同時，將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4調(diào)整到與在關(guān)注區(qū)域R之上的腹壁P的角度實質(zhì)上相同的傾斜角度。為此，從用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4發(fā)送的超聲波束實質(zhì)上垂直進(jìn)入腹壁P，穿過腹壁P以在每個柵格點處形成發(fā)送焦點，同時很少受到腹壁P的折射影響。由用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的多個超聲波換能器來接收來自對象的超聲波回聲。每次以這種方式接收超聲波束時，將接收電路6產(chǎn)生的用于音速測量的接收數(shù)據(jù)順序存儲在接收數(shù)據(jù)存儲器18中。如果獲取了關(guān)注區(qū)域R中所有柵格點的用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，則從裝置本體控制器20向音速圖產(chǎn)生器19輸出用于形成音速圖的命令。音速圖產(chǎn)生器19使用在接收數(shù)據(jù)存儲器18中存儲的接收數(shù)據(jù)中用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，計算每個柵格點處的局部音速值，以產(chǎn)生關(guān)注區(qū)域R中的音速圖。與音速圖產(chǎn)生器19獲得的音速圖相關(guān)的數(shù)據(jù)由DSC 12進(jìn)行光柵轉(zhuǎn)換，經(jīng)過圖像處理器13的各種圖像處理，然后發(fā)送至顯示控制器14。根據(jù)操作者從操作單元21輸入的顯示模式，在監(jiān)視器15上以重疊方式顯示B模式圖像和音速圖，或在監(jiān)視器15上并行顯示B模式圖像和音速像。
由接收電路6產(chǎn)生的用于音速測量的接收數(shù)據(jù)存儲在接收數(shù)據(jù)存儲器18中，還輸入至圖像產(chǎn)生器23的信號處理器11。此時，根據(jù)來自裝置本體控制器20的命令來停止對信號處理器11的動作，從而防止使用用于音速測量的接收數(shù)據(jù)來產(chǎn)生B模式圖像信號。如上所述，傾斜單元7用于將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的傾斜角度調(diào)整為與在關(guān)注區(qū)域R之上的對象的腹壁P的角度相同，使得可以減少腹壁P對超聲波束的折射的影響，并執(zhí)行準(zhǔn)確的音速測量?？梢郧‘?dāng)?shù)剡x擇用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3的通道數(shù)目、用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4的通道數(shù)目、用于B模式圖像的超聲波束的中心頻率、以及用于音速測量的超聲波束的中心頻率。盡管在實施例I中，如圖2所示，將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4布置為沿方位角方向與用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰，本發(fā)明不限于此。類似于圖5A和5B所示的超聲波探測器31，可以進(jìn)行如下配置其中，將沿仰角方向(elevationdirection)與用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰布置的用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4沿方位角方向傾斜。實施例2圖6示出了根據(jù)實施例2的超聲波探測器41的配置。超聲波探測器41包括用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42，以取代圖I所示的實施例I的超聲波探測器I中的用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4。發(fā)送電路5、接收電路6、以及傾斜單元7連接到用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42。類似于實施例I的用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列4，基于從發(fā)送電路5提供的驅(qū)動信號，在關(guān)注區(qū)域R中多個柵格點處形成發(fā)送焦點的同時，用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42順序發(fā)送用于音速測量的超聲波束。用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42還接收與每個發(fā)送的超聲波束相對應(yīng)的超聲波回聲，并向接收電路6輸出接收信號。如上所述，即使使用用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42來執(zhí)行用于音速測量的超聲波束的發(fā)送和接收時，如實施例I中一樣，通過傾斜單元7對用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整，從而減少腹壁P對超聲波束的折射的影響，以執(zhí)行準(zhǔn)確的音速測量。
實施例3圖7示出了根據(jù)實施例3的超聲波探測器51的配置。超聲波探測器51使用用于音速測量的換能器陣列52，用于音速測量的換能器陣列52包括用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接 收的換能器陣列54，以取代圖2所示實施例2的超聲波探測器41中的用于音速測量波束發(fā)送/接收的換能器陣列42。將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53連接到發(fā)送電路5，將用于音速測量波束接收的換能器陣列54連接到接收電路6。即使在該配置下，如實施例I和2 —樣，通過傾斜單元7來調(diào)整用于音速測量的換能器陣列52的傾斜角度，從而減小腹壁對超聲波束的折射的影響，以執(zhí)行準(zhǔn)確的音速測量。在該情況下，可以由以PZT (鋯鈦酸鉛)為代表的壓電陶瓷來形成用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53的多個超聲波換能器，而由以PVDF (聚偏二氟乙烯)為代表的聚合物壓電器件來形成用于音速測量波束接收的換能器陣列54的多個超聲波換能器。如果將聚合物壓電器件用于用于音速測量波束接收的換能器陣列54的超聲波換能器，則可以抑制旁瓣的影響，從而改進(jìn)在深度方向以及垂直于深度方向的方向上的分辨率?？梢詮挠糜谝羲贉y量波束發(fā)送的換能器陣列53發(fā)送低頻超聲波束，由用于音速測量波束接收的換能器陣列54來接收兩個或更多諧波，從而增強主瓣并進(jìn)一步減小旁瓣。如圖8A和SB所示，可以將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接收的換能器陣列54順序并行布置為沿仰角方向與用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰。用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接收的換能器陣列54可以被配置為沿方位角方向傾斜。類似于圖9A和9B所示超聲波探測器61，可以將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接收的換能器陣列54整體布置為單體，以沿方位角方向彼此相鄰，并且可以布置為沿仰角方向與在用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰。盡管未示出，可以將用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接收的換能器陣列54布置為沿方位角方向與用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3相鄰。用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53和用于音速測量波束接收的換能器陣列54可以層疊。盡管在圖7所示的實施例3的超聲波換能器51中，將用于B模式圖像發(fā)送/接收的換能器陣列3和用于音速測量波束接收的換能器陣列54共同連接到接收電路6，接收電路6產(chǎn)生用于B模式圖像的接收數(shù)據(jù)和用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，可以與接收電路6分離地提供用于音速測量的附加接收電路，可以將用于音速測量波束接收的換能器陣列54連接到用于音速測量的接收電路，以產(chǎn)生用于音速測量的接收數(shù)據(jù)。類似的，可以與發(fā)送電路5分離地提供用于音速測量的附加發(fā)送電路，可以從用于音速測量的發(fā)送電路向用于音速測量波束發(fā)送的換能器陣列53提供驅(qū)動信號，以發(fā)送用于音速測量的超聲波束。盡管在上述實施例I至3中，將從接收電路6輸出的接收數(shù)據(jù)臨時存儲在接收數(shù)據(jù)存儲器18中，并且音速圖產(chǎn)生器19使用在接收數(shù)據(jù)存儲器18中存儲的接收數(shù)據(jù)來產(chǎn)生關(guān)注區(qū)域R中的音速圖，但是，音速圖產(chǎn)生器19可以直接接收從接收電路6輸出的接收數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生音速圖。接收數(shù)據(jù)存儲器18不僅存儲用于音速圖的接收數(shù)據(jù)，還存儲用于B模式圖像產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)。因此，可以在裝置本體控制器20的控制下，按照需要從接收數(shù)據(jù)存儲器18中 讀取用于B模式圖像產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)，可以由圖像產(chǎn)生器23來產(chǎn)生B模式圖像。在上述實施例I至3中，超聲波探測器1、31、41、51或61與診斷裝置本體2的連接可以是有線連接或通過無線通信的連接。
權(quán)利要求
1.一種超聲波探測器，向?qū)ο蟀l(fā)送超聲波束并從所述對象接收超聲波回聲，所述超聲波探測器包括 用于B模式圖像的第一換能器陣列，發(fā)送用于B模式圖像的超聲波束； 用于音速測量的第二換能器陣列，能夠傾斜地設(shè)置，并發(fā)送用于音速測量的超聲波束；以及 傾斜單元，根據(jù)所述對象的腹壁的角度來傾斜所述用于音速測量的第二換能器陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波探測器，還包括 發(fā)送電路，從所述用于B模式圖像的第一換能器陣列發(fā)送用于B模式圖像的超聲波束，并從所述用于音速測量的第二換能器陣列發(fā)送用于音速測量的超聲波束；以及 接收電路，處理基于來自所述對象的超聲波回聲的接收信號，以獲得用于B模式圖像的接收數(shù)據(jù)和用于音速測量的接收數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波探測器， 其中，所述接收電路處理從所述用于B模式圖像的第一換能器陣列輸出的接收信號，以獲得用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，其中所述用于B模式圖像的第一換能器陣列已經(jīng)從所述對象接收到用于音速測量的超聲波束的超聲波回聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波探測器， 其中，所述接收電路處理從所述用于音速測量的第二換能器陣列輸出的接收信號，以獲得用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，其中所述用于音速測量的第二換能器陣列已經(jīng)從所述對象接收到用于音速測量的超聲波束的超聲波回聲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波探測器， 其中，所述用于音速測量的第二換能器陣列包括用于發(fā)送的陣列和用于接收的陣列；以及 所述接收電路處理從所述用于接收的陣列輸出的接收信號，以獲得用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，其中所述用于接收的陣列已經(jīng)從所述對象接收到從所述用于發(fā)送的陣列發(fā)送的用于音速測量的超聲波束的超聲波回聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波探測器， 其中，所述接收電路包括用于B模式圖像的接收電路和用于音速測量的接收電路；以及 所述用于音速測量的接收電路處理從所述用于接收的陣列輸出的接收信號，并獲得用于音速測量的接收數(shù)據(jù)，其中所述用于接收的陣列已經(jīng)從所述對象接收到從所述用于發(fā)送的陣列發(fā)送的用于音速測量的超聲波束的超聲波回聲。
7.一種超聲波診斷裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的超聲波探測器； 圖像產(chǎn)生器，基于由接收電路獲得的用于B模式圖像的接收數(shù)據(jù)，產(chǎn)生B模式圖像；腹壁檢測器，檢測由所述圖像產(chǎn)生器產(chǎn)生的B模式圖像上的對象的腹壁的角度；控制器，根據(jù)由所述腹壁檢測器所檢測到的腹壁的角度，通過傾斜單元來調(diào)整用于音速測量的第二換能器陣列的傾斜角度；以及 音速圖產(chǎn)生器，基于由所述接收電路獲得的用于音速測量的接收數(shù)據(jù)來產(chǎn)生音速圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其中，所述控制器通過傾斜單元來調(diào)整所述用于音速測量的第二換能器陣列的傾斜角度，以減少腹壁對用于音速測量的超聲波束的折射的影響。
全文摘要
一種超聲波探測器包括用于B模式圖像的第一換能器陣列，發(fā)送用于B模式圖像的超聲波束；用于音速測量的第二換能器陣列，能夠傾斜地設(shè)置，并發(fā)送用于音速測量的超聲波束；以及傾斜單元，根據(jù)所述對象的腹壁的角度來傾斜用于音速測量的第二換能器陣列。
文檔編號A61B8/00GK102641135SQ20121002495
公開日2012年8月22日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者山本勝也 申請人:富士膠片株式會社