專利名稱：針對1d陣列超聲波探頭的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開涉及超聲成像設備，并且更特別地涉及一種針對1-D陣列超聲波探頭的方法和設備。
相控陣列超聲波成像系統(tǒng)已被用來產生人體內部的實時圖像。這種成像系統(tǒng)包括多通道發(fā)送波束生成器和多通道接收波束生成器，它們或者利用發(fā)送/接收開關耦合到超聲換能器的單個陣列，或者獨立耦合到發(fā)送換能器陣列和接收換能器陣列。發(fā)送波束生成器產生定時電脈沖，并將它們以預定的時標序列施加到各個換能器元件。換能器響應于所述電脈沖，并發(fā)射相應的壓力波，所述壓力波被定相以形成發(fā)送波束，該發(fā)送波束沿來自換能器陣列的預定方向傳播。
當發(fā)送波束通過人體時，從具有不同聲學特性的組織結構向換能器陣列散射回一部分聲能。接收換能器陣列(其可以與發(fā)送陣列相同)將壓力脈沖轉換成相應電脈沖。由于距離不同，從組織結構散射的超聲能量在不同的時間返回到各個換能器。每個換能器產生電信號，該電信號被放大并提供給接收波束生成器的一個處理通道。接收波束生成器具有多個處理通道，其具有與求和元件連接的補償延遲元件。所述系統(tǒng)針對每個通道選擇一個延遲值，以采集從所選擇的點散射的回波。
因此，當被延遲的信號被求和時，從對應于所選擇點的信號中產生強信號，而對應于不同時間的從其它點到達的信號具有不同的相位關系，并因此產生破壞性的干涉。補償延遲元件的相對延遲相對于換能器陣列控制了接收波束的方向。通過在從給定的發(fā)送事件接收回波期間改變延遲，接收波束生成器可以將接收波束轉為具有想要的方向，并可以在深度的范圍上動態(tài)地聚焦。
為了采集成像數(shù)據(jù)，發(fā)送波束生成器引導換能器陣列沿著在想要的掃描圖案上分布的多條發(fā)送掃描線發(fā)射超聲波束。對于每個發(fā)送波束，連接到接收波束生成器的接收換能器陣列合成一個或幾個具有所選擇方向的接收波束。發(fā)送和接收波束形成往返波束(即“質心”波束)，其在預定的角間距上被產生以構建楔形聲學圖像，或者在預定的線間距上被產生以構建平行四邊形形狀的聲學圖像。前述圖案的任意組合可以用來產生更復雜的具有任意聲學采樣密度的掃描圖像形狀。
一維陣列可以具有多達幾百個元件。這些元件典型地被連接到具有128個處理電子設備的通道的系統(tǒng)。在這些通道內的接收波束生成器使用涉及A/D轉換器和數(shù)字電路的數(shù)字信號處理。此電路采用了相當大的尺寸數(shù)量和功率，以致手持式系統(tǒng)不能利用此方法來構建。
通常，超聲成像設備是與探頭連接的巨大、昂貴的超聲設備，并且不是很輕便，所述探頭不含有集成的高壓脈沖發(fā)生器，也不包含發(fā)送/接收波束形成。
因此，理想的是提供一種超聲成像系統(tǒng)體系結構，其使用了用于提供二維圖像的大的換能器陣列并且在尺寸、成本和復雜度方面都是實用的。
相控陣列超聲掃描設備包括具有發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列。1-D陣列響應于發(fā)送器，所述發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用于產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束?？刹僮鞯剡B接到1-D陣列的接收波束生成器合成接收波束，以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波。接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(ARAM)延遲元件，其被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出。波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像。


圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的一個實施例的相控陣列超聲成像系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明公開的一個實施例的包括可操作地耦合到發(fā)送波束生成器和接收波束生成器的超聲換能器1-D陣列的成像系統(tǒng)的示意圖；圖3是可操作地耦合到可編程延遲線的幾個說明性的換能器元件的方框示意圖，該可編程延遲線被連接到接收波束生成器的求和點；以及圖4是在本發(fā)明公開的超聲成像系統(tǒng)的接收波束生成器中用作可編程延遲元件的模擬隨機存取存儲器元件的示意圖。
參考圖1，相控陣列超聲成像系統(tǒng)10包括位于換能器手柄14中的換能器元件的陣列12。換能器手柄14通過換能器電纜16和換能器接口18可操作地耦合到電子單元20。接口18可以包括例如用于將模擬信號轉換為相應的數(shù)字信號的模擬數(shù)字轉換器19(ADC)以及其它電路。電子單元20包括控制面板22、操作和應用軟件24，并提供成像信號給顯示器26。軟件24包括用于圖像檢測和掃描變換的部件。圖像檢測優(yōu)選地包括如下步驟RF濾波、混頻、分析回波包絡檢測、記錄和進一步平滑。掃描變換將回波數(shù)據(jù)從所掃描的聲傳輸線的格式變換為優(yōu)選地顯示器26的笛卡兒格式。
換能器陣列12可以包括幾百個換能器元件28，其按照特定超聲成像系統(tǒng)的需要被構造為大的一維陣列、相控陣列(PA)、直線陣列(LA)或曲線陣列(CLA)。此外，換能器陣列12可以具有被布置到沿著一維陣列分布的獨立的發(fā)送和接收陣列的換能器元件?？商娲?，換能器發(fā)送和接收元件可以沿著一維陣列在半隨機的圖案上分布。
換能器手柄14包括發(fā)送脈沖發(fā)生器和相關的高壓驅動器、低噪聲接收前置放大器、以及延遲和求和電路，其通常由參考編號30來表示。在一個實施例中，重要的是元件被集成在小的體積內并被放置在換能器手柄14的內部。
換能器電纜16包括至少一根信號線、電源線、時鐘線和數(shù)字通信。
可替代地，換能器陣列12使用相同的換能器元件來發(fā)射發(fā)送波束與檢測接收波束。在這種結構中，成像系統(tǒng)10包括發(fā)送/接收開關(未在圖1中示出的T/R開關)以根據(jù)操作方式在發(fā)送波束生成器和接收波束生成器之間進行切換。在傳輸超聲能量期間，所述開關將元件連接到發(fā)送波束生成器并保護接收波束生成器。在發(fā)射發(fā)送波束之后，T/R開關將換能器元件連接到接收波束生成器。
在一個實施例中，超聲成像系統(tǒng)10利用具有例如128個換能器元件的一維換能器陣列12以獲得人的器官或感興趣區(qū)域的二維圖像數(shù)據(jù)。成像系統(tǒng)10利用大約一半的換能器元件來發(fā)送超聲能量，并利用另一半來接收超聲能量。發(fā)送和接收元件被隨機地分布在陣列12上。通過隔離發(fā)送和接收元件，該系統(tǒng)可以不用T/R開關而被構造，因此減少了系統(tǒng)的復雜度。
每個集成電路32可以包括一組產生發(fā)送脈沖的數(shù)字脈沖發(fā)生器和將發(fā)送脈沖放大到大約100伏特(～100v)的數(shù)量級的高壓驅動器電路，所述大約100伏特用來激勵換能器元件來發(fā)射超聲。每個集成電路還可以包括低噪聲接收前置放大器、模擬延遲電路以執(zhí)行接收波束形成，以及數(shù)字控制電路，正如下面進一步討論的一樣。低噪聲接收前置放大器預放大換能器信號，并將預放大的信號提供給延遲電路。延遲電路通過將所選擇的延遲值應用到信號上來執(zhí)行接收波束形成。
圖2是具有可操作地耦合到發(fā)送波束生成器38和可操作地耦合到接收波束生成器40的換能器陣列12的成像系統(tǒng)10的框圖。
如結合圖3所述，接收波束生成器40的通道44i包括連接到求和元件48(求和點)的可編程延遲元件46。接收波束生成器40的每個相應通道的可編程延遲元件44i延遲相應的各個換能器信號并連接到求和點48。求和點將被延遲的信號加起來，并將求和的信號提供給接收波束生成器40的通道輸出50。
再次參考圖2，系統(tǒng)控制器52包括微處理器和相關的存儲器。控制器52被配置來控制成像系統(tǒng)10的操作。系統(tǒng)控制器52通過總線54將延遲命令提供給發(fā)送波束生成器通道。延遲數(shù)據(jù)將所產生的發(fā)送波束轉向并聚焦在楔形發(fā)送圖案、平行四邊形形狀的發(fā)送圖案或其它圖案的發(fā)送掃描線上。
系統(tǒng)控制器52還通過總線56將延遲命令提供給接收波束生成器的通道。所施加的相對延遲控制所合成的接收波束的轉向和聚焦。每個接收波束生成器通道44i包括可變增益放大器和延遲元件，該可變增益放大器控制增益作為接收到的信號深度的函數(shù)，該延遲元件延遲聲學數(shù)據(jù)以實現(xiàn)所合成波束的波束轉向和動態(tài)聚焦。求和元件48接收來自波束生成器通道的輸出，并將該輸出加起來以將所得到的波束生成器信號50提供給圖像發(fā)生器58。
波束生成器信號表示沿著接收掃描線合成的接收超聲波束。圖像發(fā)生器58構造了由多個往返波束探測的區(qū)域的圖像，所述多個往返波束在扇形圖案、平行四邊形圖案或其它圖案上被合成。
發(fā)送波束生成器可以包括如例如在美國專利號為4,140,022、5,469,851或5,345,426中所描述的模擬的或數(shù)字的波束生成器，其中所有的專利被并入以供參考。
可替代地，發(fā)送波束生成器可以使用與接收波束生成器相同的模擬延遲元件。在這種結構中，開關用來切換模擬延遲電路，以在發(fā)送期間延遲發(fā)送信號以及在信號接收期間延遲接收信號。模擬延遲電路可以被用來延遲模擬信號或數(shù)字脈沖。
再次參考圖3，接收波束生成器40包含模擬接收波束生成器，其包括一組連接到求和元件48的可編程延遲線461、462、463和46N。求和元件48的輸出50提供接收波束生成器40的被延遲的和被求和的信號?？删幊萄舆t線46i被實施為模擬延遲線。每條模擬延遲線46i包括如結合圖4所述的模擬RAM。
如在此所述，超聲系統(tǒng)包括換能器元件的陣列。換能器元件被可操作地耦合到接收波束生成器通道，所述波束生成器通道包括模擬延遲線，該延遲是可配置的。
現(xiàn)在參考圖4，模擬隨機存取存儲器(RAM)設備60被配置為可編程延遲元件。RAM設備60包括一組M個存儲電容器621、622、623、...、62M，用來利用分別連接到輸入開關651、652、...、65M和輸出開關671、672、...、67M的解碼器64和68來存儲M個輸入采樣信號。輸入緩沖器68接收換能器信號，該換能器信號然后被由解碼器64控制的輸入開關65i發(fā)送到存儲電容器62i。耦合到輸出開關67i的解碼器66對各個電容器的電荷在由輸入計數(shù)器70和輸出計數(shù)器72之間的定時差確定的延遲時間上進行采樣。因此，換能器信號在從輸入緩沖器68傳送到輸出緩沖器74時被延遲了所選擇的延遲時間。
在一個實施例中，在兩個計數(shù)器70和72之間的時間差通過使兩個計數(shù)器的時鐘(CLK1和CLK2)相同來使針對沿著聲傳輸線的所有像素保持在恒定值。這個實施例提供了固定的靜態(tài)聚焦。
在另一個實施例中，在兩個計數(shù)器70和72之間的時間差通過對兩個計數(shù)器使用不同的時鐘而沿著聲傳輸線變化。通過對兩個時鐘選擇合適的脈沖流，可以對沿著聲傳輸線的所有像素保持聚焦。這個實施例提供了動態(tài)的聚焦。
再次參考圖2，成像系統(tǒng)10包括系統(tǒng)控制器52，其具有被配置來提供延遲值給發(fā)送和接收波束生成器的數(shù)字控制電路，正如由數(shù)據(jù)總線54和56所示意性示出的一樣。發(fā)送和接收波束生成器都被配置來通過這些數(shù)據(jù)總線接收延遲值。
如在此所公開的那樣，相控陣列超聲掃描設備包括包含發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列。1-D陣列響應于發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束。所述設備還包括可操作地連接到1-D陣列的接收波束生成器。所述接收波束生成器被配置來合成接收波束，以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波。此外，所述接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件，其被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出。所述接收波束生成器還包括加法器，其被配置來對被延遲的信號求和并產生波束形成的RF輸出，以響應于被延遲的信號的總和。所述波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像。
在一個實施例中，接收波束生成器被配置來實施靜態(tài)波束形成。對于靜態(tài)波束形成，波束形成的RF輸出適合用于通過拼接以產生貫穿更大景深(depth of field)的一致的分辨率來形成圖像。拼接使用了在給定方向上每條掃描線的多個發(fā)送事件，每個發(fā)送事件在連續(xù)更淺的深度處被聚焦。所接收到的來自連續(xù)事件的聲學數(shù)據(jù)集被系統(tǒng)處理器采集，并且來自連續(xù)數(shù)據(jù)集的相鄰部分被刪節(jié)以便它們的數(shù)據(jù)在相應發(fā)送事件的焦點附近。所刪節(jié)的數(shù)據(jù)集被組合成一個具有比任何供給者接收線在深度方面更優(yōu)的復合接收線。所述拼接過程對于整個圖像掃描的每條掃描線進行重復。
在另一個實施例中，接收波束生成器被配置來實施動態(tài)波束形成，其包括隨著時間動態(tài)更新延遲值，以便針對沿著聲傳輸線的所有像素維持聚焦。
相控陣列超聲掃描設備還包括包含硬件和軟件的適當?shù)臋z測器，用于檢測感興趣區(qū)域的圖像以響應波束形成的RF輸出。此外，所述設備包括可操作地連接到檢測器的顯示單元，用于顯示檢測到的圖像。用戶接口被可操作地連接到圖像檢測器和顯示單元，所述用戶接口被配置來控制圖像檢測器和顯示單元中的至少一個的控制參數(shù)。在一個實施例中，圖像檢測器、顯示器和用戶接口包括便攜式個人計算機(PC)、個人數(shù)字助理(PDA)和袖珍PC中的一個或多個。
在一個實施例中，換能器陣列、接收波束生成器、圖像檢測器和顯示器包括單個封裝(package)。在另一個實施例中，換能器陣列和接收波束生成器包括第一封裝，而圖像檢測器和顯示器包括第二封裝，其中第一封裝被可操作地耦合到第二封裝。
根據(jù)又一個實施例，換能器陣列在一個封裝中，而接收波束生成器、圖像檢測器和顯示器在第二個封裝中。
在本發(fā)明的一個實施例中，靜態(tài)聚焦的RF被用來形成感興趣區(qū)域的圖像。應該認識到，這個實施例具有與由靜態(tài)聚焦波束形成產生的有限景深相關的問題。然而，所減少的復雜度和較低的成本可以使得此問題變得可接受。
對于靜態(tài)聚焦，通過拼接來自多個具有不同發(fā)送焦點的聲傳輸線的接收數(shù)據(jù)可以增加景深。
如上所述，接收波束生成器可以被修改以在接收期間調整接收延遲，這允許連續(xù)地將通道數(shù)據(jù)的總和聚焦成單個RF信號。因此，波束生成器可以被配置用來動態(tài)聚焦。
對于上述的實施例，探頭的外部不需要波束形成。簡單的圖像檢測可以在直接插入到諸如筆記本、掌上型電腦或個人數(shù)字助理(PDA)之類的便攜式PC中的接口板上完成。在探頭本身的內部提供了超聲數(shù)據(jù)采集和波束形成所需的電路。接口將探頭耦合到PC。利用來自探頭的波束形成的RF數(shù)據(jù)，圖像檢測、格式化和顯示通過PC中適當?shù)挠布蛙浖韴?zhí)行。波束形成的RF數(shù)據(jù)在單個模擬或數(shù)字通道上被從探頭傳送到接口。所述接口可以包括諸如壓縮閃存(CompactFlash，CF或CF+)、PCMCIA、USB、火線(FireWire)、光纖通道(FibreChannel)、PCI、UART或其它合適的接口之類的標準接口。
盡管只有幾個示例性實施例已經在上面進行了詳細描述，但是本領域技術人員將會容易地理解，本質上不背離本發(fā)明公開的實施例的新穎性教導和優(yōu)點的條件下，在示例性實施例中進行許多修改是可能的。
例如，可以將波束生成器分裂成一個或多個級，其中第一級對元件的子陣列進行波束形成，以及第二級對子陣列波束生成器的輸出進行波束形成。在另一個例子中，對于模擬延遲元件可以使用采樣和保持設備或開關電容器設備或電荷耦合器件取代ARAM。因此，所有這種修改都被意圖被包括在如下面權利要求中所規(guī)定的本發(fā)明公開的實施例的范圍內。在權利要求中，裝置加功能的權項意圖覆蓋在此在執(zhí)行所引用的功能時描述的結構，以及不僅覆蓋結構等效物而且覆蓋等效的結構。
權利要求
1.一種相控陣列超聲掃描設備，其包括包括發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列，所述1-D陣列響應于一個發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束；以及可操作地連接到所述1-D陣列的接收波束生成器，所述接收波束生成器被配置來合成接收波束，以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波，所述接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件，該模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在所述接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出，該波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像。
2.權利要求1所述的設備，其中所述1-D陣列包括從由相控陣列、直線相控陣列和曲線相控陣列組成的組中選擇出的一個。
3.權利要求1所述的設備，其中所述接收波束生成器被配置來實施靜態(tài)聚焦。
4.權利要求3所述的設備，其中所述波束形成的RF輸出適合用于通過拼接以產生貫穿更大景深的一致的分辨率來形成圖像。
5.權利要求1所述的設備，其中所述接收波束生成器被配置來實施動態(tài)聚焦。
6.權利要求1所述的設備，還包括用來檢測感興趣區(qū)域的圖像以響應波束形成的RF輸出的裝置；以及可操作地連接到所述檢測裝置的裝置，用來顯示所檢測到的圖像。
7.權利要求6所述的設備，其中所述換能器陣列、所述接收波束生成器、所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置包括單個封裝。
8.權利要求6所述的設備，其中所述換能器陣列和所述接收波束生成器包括第一封裝，而所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置包括第二封裝，其中該第一封裝被可操作地耦合到該第二封裝。
9.權利要求6所述的設備，其中所述換能器陣列包括第一封裝，而所述接收波束生成器、所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置包括第二封裝，其中該第一封裝被可操作地耦合到該第二封裝。
10.權利要求6所述的設備，還包括可操作地連接到所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置的用戶接口，所述用戶接口被配置來控制所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置中的至少一個的控制參數(shù)。
11.權利要求10所述的設備，其中所述圖像檢測裝置、所述顯示裝置和所述用戶接口包括從由便攜式個人計算機(PC)、個人數(shù)字助理(PDA)和袖珍PC組成的組中選擇出的一個。
12.權利要求10所述的設備，其中所述控制參數(shù)和聲學數(shù)據(jù)信號中的一個或多個通過接口傳送到所述檢測裝置和所述顯示裝置，該接口從由壓縮閃存(CF和CF+)、PCMCIA、USB、火線、光纖通道、PCI和UART組成的組中被選擇出。
13.一種相控陣列超聲掃描設備，其包括包括發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列，所述1-D陣列響應于一個發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束；可操作地連接到所述1-D陣列的接收波束生成器，所述接收波束生成器被配置來合成接收波束，以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波，所述接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件，該模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在所述接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出，該波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像；用來檢測感興趣區(qū)域的圖像以響應該波束形成的RF輸出的裝置；以及可操作地連接到所述檢測裝置的裝置，用來顯示所檢測到的圖像，其中所述換能器陣列、所述接收波束生成器、所述圖像檢測裝置和所述顯示裝置共同包括從由可操作地耦合到一起的各個物理單元和可操作地耦合到一起的物理單元的組合組成的組中選擇出的至少一個的配置。
14.一種用于相控陣列超聲掃描的方法，其包括提供了包括發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列，所述1-D陣列響應于一個發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束；以及將接收波束生成器配置來可操作地連接到1-D陣列，并合成接收波束以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波，該接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件，該模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在該接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出，該波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像。
15.權利要求14所述的方法，其中所述1-D陣列包括從由相控陣列、直線相控陣列和曲線相控陣列組成的組中選擇出的一個。
16.權利要求14所述的方法，還包括配置所述接收波束生成器來實施靜態(tài)聚焦。
17.權利要求16所述的方法，其中所述波束形成的RF輸出適合用于通過拼接以產生貫穿更大景深的一致的分辨率來形成圖像。
18.權利要求14所述的方法，還包括配置所述接收波束生成器來實施動態(tài)聚焦。
19.權利要求14所述的方法，還包括通過圖像檢測器檢測感興趣區(qū)域的圖像，以響應所述波束形成的RF輸出；以及通過顯示器顯示所檢測到的圖像。
20.權利要求19所述的方法，還包括將所述換能器陣列、所述接收波束生成器、圖像檢測器和顯示器組合成單個封裝。
21.權利要求19所述的方法，還包括將所述換能器陣列、接收波束生成器、檢測器和顯示器組合成封裝的多種組合中的至少一個。
22.權利要求19所述的方法，還包括將用戶接口配置來控制圖像檢測器和顯示器中的至少一個的控制參數(shù)。
23.權利要求22所述的方法，其中所述圖像檢測器、顯示器和用戶接口包括從由便攜式個人計算機(PC)、個人數(shù)字助理(PDA)和袖珍PC組成的組中選擇出的一個。
24.權利要求22所述的方法，其中所述控制參數(shù)和聲學數(shù)據(jù)信號中的一個或多個通過接口傳送到所述圖像檢測器和所述顯示器，該接口從由壓縮閃存(CF和CF+)、PCMCIA、USB、火線、光纖通道、PCI和UART組成的組中被選擇出。
25.一種相控陣列超聲掃描的方法，其包括提供了包括發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1-D)陣列，該1-D陣列響應于一個發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束；將接收波束生成器配置來可操作地連接到1-D陣列，并合成接收波束以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波，該接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件，該模擬隨機存取存儲器(aRAM)元件被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在所述接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出，該波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像；通過圖像檢測器檢測感興趣區(qū)域的圖像以響應該波束形成的RF輸出；以及通過顯示器顯示所檢測到的圖像，其中該換能器陣列、接收波束生成器、圖像檢測器和顯示器共同包括可操作地耦合到一起的封裝的多種組合中的至少一種的配置。
全文摘要
一種相控陣列超聲掃描設備包括具有發(fā)送和接收元件的超聲換能器元件的一維(1－D)陣列。該1－D陣列響應于發(fā)送器，該發(fā)送器被配置來激勵發(fā)送元件，用來產生導入感興趣區(qū)域的發(fā)送聲束?？刹僮鞯剡B接到1－D陣列的接收波束生成器合成接收波束，以響應從感興趣區(qū)域中接收到的發(fā)送聲束的回波。接收波束生成器包括模擬隨機存取存儲器(ARAM)延遲元件，該模擬隨機存取存儲器(ARAM)元件被配置來延遲從接收元件中接收到的信號，并在該接收波束生成器的輸出端上提供該被延遲的信號作為波束形成的RF輸出。該波束形成的RF輸出適合用于形成感興趣區(qū)域的圖像。
文檔編號G01S7/52GK1688897SQ03823695
公開日2005年10月26日 申請日期2003年9月1日 優(yōu)先權日2002年10月4日
發(fā)明者M·D·波蘭德, B·J·薩沃爾德, M·P·安東尼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司