超聲波診斷裝置制造方法
【專利摘要】具備發(fā)送脈沖發(fā)生器和觸發(fā)信號生成器，該發(fā)送脈沖發(fā)生器向超聲波振子施加驅(qū)動脈沖輸出信號并使超聲波照射，觸發(fā)信號生成器控制發(fā)送脈沖發(fā)生器并生成使驅(qū)動脈沖輸出信號輸出的觸發(fā)信號，觸發(fā)信號生成器在超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定的期間中，將多個用于進(jìn)行使伴隨驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減的控制的觸發(fā)脈沖添加于觸發(fā)信號。通過該結(jié)構(gòu)，能夠最小限度地保持電路部件的數(shù)量，并且抑制在過渡響應(yīng)中的超聲波振子的自由振動。
【專利說明】超聲波診斷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于醫(yī)療用診斷的超聲波診斷裝置，更詳細(xì)地是，涉及在超聲波診斷裝置中生成用于向體內(nèi)照射的超聲波脈沖的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療領(lǐng)域中，為了進(jìn)行對象部位的圖像診斷而使用超聲波診斷裝置。圖14是表示超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。超聲波振子I是相互變換超聲波和電的部件，通過線纜2與超聲波診斷裝置本身的發(fā)送脈沖發(fā)生器3以及接收電路5連接。發(fā)送脈沖發(fā)生器3是用于通過線纜2將作為高電壓電脈沖的驅(qū)動脈沖序列的驅(qū)動脈沖輸出信號供給至超聲波振子I的裝置。驅(qū)動脈沖輸出信號通過在觸發(fā)信號生成器104中生成的觸發(fā)信號控制發(fā)生定時。接收電路5放大通過超聲波振子I對在體內(nèi)反射的超聲波進(jìn)行電變換而得到的回波信號，并進(jìn)行波束聚焦等。信號處理部6對接收電路5的輸出信號進(jìn)行信號處理，算出振幅信息或流程信息等。顯示部7顯示在信號處理部6中處理的圖像、信息。
[0003]此外，雖然未圖示，但該超聲波診斷裝置包含操作者用于操作超聲波診斷裝置的操作部、以及進(jìn)行整體控制的控制部。
[0004]在該超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)中，從發(fā)送脈沖發(fā)生器3發(fā)生的驅(qū)動脈沖輸出信號的波形有幾種類型，根據(jù)能夠輸出哪個波形，決定發(fā)送脈沖發(fā)生器3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0005]發(fā)送脈沖發(fā)生器3能夠看做將作為來自觸發(fā)信號生成器104的輸出的觸發(fā)信號變換為高電壓電脈沖的驅(qū)動脈沖輸出信號的一種放大器。超聲波以外的用途的放大器一般使用線性放大器，但線性放大器存在在電路內(nèi)部的耗電大、發(fā)熱等的問題，因此在超聲波診斷裝置中僅有極少一部分使用。作為超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器3，一般使用的是使用FET開關(guān)的電路。圖2是使用FET開關(guān)的發(fā)送脈沖發(fā)生器3的概略電路圖。圖7是表示在圖2的電路中的觸發(fā)信號和驅(qū) 動脈沖輸出信號的時序圖。
[0006]在使用FET開關(guān)的開關(guān)型電路中的驅(qū)動脈沖輸出信號的波形，大致區(qū)分為僅具有正側(cè)或負(fù)側(cè)的振幅的單極波形、以及在正負(fù)雙方具有振幅的雙極波形。圖2的結(jié)構(gòu)是生成雙極波形的類型，通過接通第IFET開關(guān)11，將向超聲波振子I的線連接至正電壓源，通過接通第2FET開關(guān)12，將向超聲波振子I的線連接至負(fù)電壓源。發(fā)送脈沖發(fā)生器3通過如圖7那樣交替接通第IFET開關(guān)11和第2FET開關(guān)12而發(fā)生驅(qū)動脈沖。
[0007]另一方面，關(guān)于單極波形，將輸出與正電壓源(或負(fù)電壓源)連接，或通過將用于接地的兩個FET開關(guān)交替接通，由此產(chǎn)生驅(qū)動脈沖輸出信號。在圖2的電路中，能夠?qū)⒇?fù)電壓源接地，通過交替接通兩個FET開關(guān)而生成單極類型的波形。
[0008]生成單極波形的發(fā)送脈沖發(fā)生器由于能夠僅設(shè)為使第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號的接通斷開反轉(zhuǎn)而得到的信號，因此實質(zhì)上僅需要觸發(fā)信號是I個類型。因此能夠變小電路規(guī)模，但因為生成的驅(qū)動脈沖輸出信號的頻率的選擇范圍狹窄等，最近的使用例變少。
[0009]另一方面，生成雙極波形的發(fā)送脈沖發(fā)生器由與正電壓源、負(fù)電壓源連接的2個FET開關(guān)構(gòu)成，因此在驅(qū)動脈沖輸出信號的發(fā)生結(jié)束后，將兩個FET開關(guān)設(shè)為斷開以使不向超聲波探頭施加電壓。此時，由于發(fā)送脈沖發(fā)生器的輸出變?yōu)楦咦杩梗嬖诋a(chǎn)生過渡的波形的問題。
[0010]圖8A是表不將發(fā)送脈沖發(fā)生器3的輸出開放的狀態(tài)的驅(qū)動脈沖輸出信號的圖,在驅(qū)動期間結(jié)束后，由于在過渡現(xiàn)象期間中充電一點點泄露，電壓逐漸接近接地電平。圖8B是表示在發(fā)送脈沖發(fā)生器3上連接超聲波振子I的狀態(tài)下的驅(qū)動脈沖輸出信號的圖，由于超聲波振子I變?yōu)橐环N共振電路，在驅(qū)動期間后，邊振動邊逐漸衰減。
[0011]為了抑制該過渡現(xiàn)象部分，提案了如圖9A所示的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。該結(jié)構(gòu)在正電壓源與負(fù)電壓源之間對第IFET開關(guān)101、以及第2FET開關(guān)102進(jìn)行串聯(lián)連接，第IFET開關(guān)101和第2FET開關(guān)102的連接點與超聲波振子I連接。該連接點與一方接地的第3FET開關(guān)103連接。
[0012]圖9B是表示輸入至各FET開關(guān)的觸發(fā)信號和供給至超聲波振子I的驅(qū)動脈沖輸出信號的時序圖。根據(jù)驅(qū)動脈沖輸出信號可知，確認(rèn)到對過渡現(xiàn)象具有某種程度的效果。但是，存在FET開關(guān)的數(shù)量及其控制信號增加這樣的缺點。
[0013]此外，在驅(qū)動期間之后，通過從觸發(fā)信號發(fā)生器使極短的觸發(fā)信號發(fā)生，釋放在驅(qū)動期間后積蓄的充電的方法也被公知(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。但是，根據(jù)如圖10所示的該方法的時序圖可知，過渡響應(yīng)期間雖然減少但仍然殘留，特別是連接超聲波振子I時殘留顯著。
[0014]接著，說明使用通過體內(nèi)的非線性傳播發(fā)生的諧波的成像。使用諧波的成像，與通常的方法比較，能夠使橫方向上的分辨率提高。因此，能夠在血管或心腔內(nèi)那樣的反射少的部位中觀察來自周圍的組織的影響少的圖像。
[0015]在諧波成像中存在幾個方`法，例如通過對接收信號施加高通濾波器，去除基波成分而僅提取諧波成分的方法等被公知。
[0016]在用于超聲波收發(fā)的超聲波振子I中有收發(fā)效率高的部分(頻帶)，該范圍的帶寬不寬，相對于超聲波振子I的中心頻率為70% (頻帶比)左右。在一般的收發(fā)中，在頻帶的大致中心進(jìn)行收發(fā)，但在使用諧波的成像中，在發(fā)送時使用超聲波振子I的頻帶的低頻側(cè)，在接收時使用超聲波振子I的頻帶的高頻側(cè)。此外，諧波成像由于使用在體內(nèi)發(fā)生的諧波進(jìn)行成像，若驅(qū)動脈沖輸出信號本身包含諧波則畫質(zhì)惡化。
[0017]超聲波診斷裝置有作為多普勒血流計或彩流血流影像裝置的模式。由于多普勒血流計或彩流血流影像裝置的原理或結(jié)構(gòu)已經(jīng)被公知，省略詳細(xì)說明，有時也向同一方向收發(fā)多次超聲波，提取接收信號中的相位變化部分，作為血流而顯示。在多普勒血流計以及彩流血流影像裝置中，將相位的變化量換算為流速，即使流速相同，若用于收發(fā)的頻率不同，則相位的變化量改變。具體而言頻率越高則相位的變化量越大。
[0018]進(jìn)而，在使用IOMHz左右的比較高的頻率收發(fā)超聲波的情況下，存在被檢查者或檢查部位的身體組織中散射大，只能得到噪音多的圖像的情況。此時，通過使驅(qū)動脈沖輸出信號的頻率下降，能夠使噪音減少。
[0019]相反，使用具有比較低的頻帶的超聲波振子1，以使方位分辨率提高為目的，有時也通過提高驅(qū)動脈沖的頻率，使從超聲波振子I發(fā)生的超聲波脈沖的頻率比超聲波振子I的中心頻率高。即，不限于使用超聲波振子I的中心頻率。
[0020]如上述那樣，在如圖2所示的發(fā)送脈沖發(fā)生器3的情況下，若在驅(qū)動期間之后斷開雙方的FET開關(guān)，則所述那樣的過渡響應(yīng)(過渡響應(yīng)期間)繼續(xù)。該過渡響應(yīng)如圖1lA-圖1lC所示，與驅(qū)動期間的頻率(周期:TL>TO，TH〈TO)無關(guān)，為超聲波振子I的自由振動的周期TO、即頻率變?yōu)槌暡ㄕ褡覫的中心頻率fO附近的頻率。
[0021]圖12A是驅(qū)動期間的頻率，為如圖1lA那樣是超聲波振子I的自由振動的周期TO(頻率:f0)的情況的頻譜，成為單峰的特性。
[0022]對此，圖12B是以如圖1lB那樣比超聲波振子I的自由振動的周期TO (頻率fO)低的頻率fL驅(qū)動的情況的頻譜，除了驅(qū)動頻率fL附近的成分之外還包含高頻率成分。
[0023]相反，圖12C是以如圖1lC那樣比超聲波振子I的自由振動的周期TO (頻率fO)高的頻率(fH)驅(qū)動的情況，除了驅(qū)動頻率fH附近的成分之外還包含低頻率成分。
[0024]特別是，在諧波成像中，驅(qū)動脈沖輸出信號本身包含高頻率的情況與畫質(zhì)的惡化相聯(lián)系。此外，在多普勒血流計或彩流血流影像裝置中，在驅(qū)動脈沖輸出信號中包含高頻率，導(dǎo)致在接收信號中也變得同樣包含高頻率，產(chǎn)生不能求得準(zhǔn)確的血流速度的問題。
[0025]進(jìn)而，使用比較高的頻率進(jìn)行發(fā)送的結(jié)果，在由于被檢查者或檢查部位而噪音多的情況下，即使使用比超聲波振子的中心頻率低的發(fā)送頻率，由于上述那樣的超聲波振子I的過渡現(xiàn)象而包含高頻率，因此還產(chǎn)生不能得到期望的效果的問題。
[0026]關(guān)于這些問題的現(xiàn)有的解決方法下述敘述。在如圖9A所示的發(fā)送脈沖發(fā)生器3的情況下，雖然與FET開 關(guān)為2個的結(jié)構(gòu)相比確認(rèn)到有效果，但由于與線纜和地連接的FET開關(guān)103的阻抗與超聲波振子不同，存在不能期待足夠的效果的問題。此外，在如圖10所示的方式中不能期待足夠的效果。
[0027]為了解決該問題，使用電感器的方法被公知(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。圖13是表示使用該方法的超聲波探測儀的結(jié)構(gòu)的框圖。通過在發(fā)送脈沖發(fā)生器114以及接收電路115與超聲波振子111之間插入將電感器113與開關(guān)112并聯(lián)的電路，改變電固有振動頻率。發(fā)送時使用電感器113而降低固有振動頻率，接收時通過接通開關(guān)112使電感器113無效。
[0028]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0029]專利文獻(xiàn)
[0030]專利文獻(xiàn)1:特開平11-342127號公報
[0031]專利文獻(xiàn)2:特開平2002-315748號公報
[0032]專利文獻(xiàn)3:特開平8-182680號公報
[0033]發(fā)明的概要
[0034]發(fā)明要解決的課題
[0035]但是，若是如圖13所示的結(jié)構(gòu)，除了開關(guān)或電感器的電路元件數(shù)量增加之外，產(chǎn)生由于在發(fā)送與接收的定時需要開關(guān)的切換而發(fā)生切換噪聲的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0036]本發(fā)明用于解決上述現(xiàn)有的問題，其目的在于，提供一種超聲波診斷裝置，將電路部件的數(shù)量保持在最小限度，并且通過抑制在過渡響應(yīng)中超聲波振子的自由振動，能夠?qū)⒄駝拥念l率保持為穩(wěn)定時的頻率。
[0037]用于解決課題的手段
[0038]本發(fā)明的超聲波診斷裝置為了解決上述課題，其特征在于，具有:發(fā)送脈沖發(fā)生器，向超聲波振子施加驅(qū)動脈沖輸出信號并使超聲波照射；以及觸發(fā)信號生成器，生成控制所述發(fā)送脈沖發(fā)生器并使所述驅(qū)動脈沖輸出信號輸出的觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號生成器在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定的期間中，將多個用于進(jìn)行使伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減的控制的觸發(fā)脈沖添加于所述觸發(fā)信號。
[0039]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述觸發(fā)脈沖在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定期間中，在保持所述驅(qū)動期間中的驅(qū)動周期的狀態(tài)下，使伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減。
[0040]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述觸發(fā)脈沖在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定期間中，通過設(shè)定脈沖開始點、脈沖寬度、脈沖數(shù)量、以及脈沖休止期間中的至少任一個，使伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減。
[0041]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述驅(qū)動脈沖輸出信號具有正驅(qū)動脈沖與負(fù)驅(qū)動脈沖，所述發(fā)送脈沖發(fā)生器具有向所述超聲波振子生成所述正驅(qū)動脈沖的第I開關(guān)、以及生成所述負(fù)驅(qū)動脈沖的第2開關(guān)。
[0042]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述觸發(fā)信號具有控制所述第I開關(guān)的第I觸發(fā)信號以及控制所述第2開關(guān)的第2觸發(fā)信號。
[0043]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述觸發(fā)信號在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后將所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)以所述驅(qū)動周期的1/2的周期交替接通，按每所述驅(qū)動周期的1/2的周期將所述接通狀態(tài)的時間逐漸減少。
[0044]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述觸發(fā)信號在切換所述驅(qū)動期間的所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)的接通/斷開的期間中，使所述第I開關(guān)與所述第2開關(guān)同時為斷開狀態(tài)。
[0045]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，具有替換輸入至所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)的所述第I觸發(fā)信號和第2觸發(fā)信號的開關(guān)機(jī)構(gòu)，通過所述開關(guān)機(jī)構(gòu)的控制進(jìn)行反向脈沖諧波成像。
[0046]此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述第I觸發(fā)信號和所述第2觸發(fā)信號的接通/斷開頻率比所述超聲波振子的中心頻率低。此外，其結(jié)構(gòu)也可以是，所述第I觸發(fā)信號和所述第2觸發(fā)信號的接通/斷開頻率比所述超聲波振子的中心頻率高。
[0047]發(fā)明效果
[0048]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過在驅(qū)動期間結(jié)束后施加對應(yīng)于驅(qū)動期間的頻率的脈沖，將電路元件數(shù)量保持在最小限度，并且抑制在過渡響應(yīng)中的超聲波振子的自由振動而將超聲波的頻率保持為穩(wěn)定時的頻率。其結(jié)果，能夠描繪或計測良好的畫質(zhì)的超聲波圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0050]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0051]圖3是表示本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0052]圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0053]圖5是表示本發(fā)明的實施方式3的超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的電路圖。[0054]圖6是表示本發(fā)明的實施方式4的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0055]圖7是表示現(xiàn)有的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0056]圖8A是表示在現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中使輸出開放的狀態(tài)的驅(qū)動脈沖輸出信號的圖。
[0057]圖8B是表示在現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中連接超聲波振子的狀態(tài)的驅(qū)動脈沖輸出信號的圖。
[0058]圖9A是表示其他現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中的發(fā)送脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0059]圖9B是表示其他現(xiàn)有的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0060]圖10是表示現(xiàn)有的超聲波診斷裝置的動作的時序圖。
[0061]圖1lA是表示在現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中的驅(qū)動脈沖的輸出信號的圖。
[0062]圖1lB是表示在現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中的驅(qū)動脈沖的輸出信號的圖。
[0063]圖1lC是表示在現(xiàn)有的超聲波診斷裝置中的驅(qū)動脈沖的輸出信號的圖。
[0064]圖12A是表示從超聲波振子輸出的超聲波譜的圖。
[0065]圖12B是表示從超聲波振子輸出的包含低頻成分的超聲波譜的圖。
[0066]圖12C是表不從超聲波振子輸出的包含聞頻成分的超聲波譜的圖。
[0067]圖13是表示現(xiàn)有的再其他超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0068]圖14是表示現(xiàn)有的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的概略框圖。
【具體實施方式】
[0069]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的超聲波診斷裝置的實施方式。
[0070](實施方式I)
[0071]本發(fā)明的實施方式I的超聲波診斷裝置是如圖1所示的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)大致相同。觸發(fā)信號生成部104以外的結(jié)構(gòu)使用與圖14相同的標(biāo)記表示。即，發(fā)送脈沖發(fā)生器3如圖2所示，在正電壓源與負(fù)電壓源之間串聯(lián)連接第IFET開關(guān)11與第2FET開關(guān)12。向第IFET開關(guān)11輸入第I觸發(fā)信號，向第2FET開關(guān)12輸入第2觸發(fā)信號。第IFET開關(guān)11與第2FET開關(guān)12的連接點連接至超聲波振子I。
[0072]本實施方式具有的特征在于，用于進(jìn)行發(fā)送脈沖發(fā)生器3的轉(zhuǎn)換而由觸發(fā)信號生成器4生成的觸發(fā)信號的定時。圖3是表示本實施方式的超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器3的輸出信號(驅(qū)動脈沖輸出信號)、觸發(fā)信號、來自超聲波振子I的輸出信號(超聲波振子輸出信號)的時序圖。時刻tl-t4是驅(qū)動期間，在時刻t4驅(qū)動期間結(jié)束。
[0073]在本實施方式中，作為驅(qū)動脈沖輸出信號，使用具有比超聲波振子I的固有振動的周期TO長的周期TL的信號。即，發(fā)送頻率使用比超聲波振子I的固有振動的頻率fO低的信號。
[0074]驅(qū)動期間結(jié)束(時刻t4)后，基于觸發(fā)信號生成器4保持的規(guī)定的數(shù)據(jù)，發(fā)生比TL/2短的脈沖作為第I觸發(fā)信號、第2觸發(fā)信號。此時，調(diào)整脈沖的開始點、脈沖長度、脈沖數(shù)量、其間的休止間隔，以使超聲波振子輸出信號在保持周期TL的狀態(tài)下逐漸變小。
[0075]具體而言，觸發(fā)信號生成器4在驅(qū)動期間正要結(jié)束的期間為第I觸發(fā)信號接通且第2觸發(fā)信號斷開的情況下，在接著的TL/2期間中生成斷開狀態(tài)的第I觸發(fā)信號、以及接通時間比TL/2短的第2觸發(fā)信號。接著，按每個TL/2期間，第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號交替地重復(fù)接通與斷開。此時，以接通時間逐漸變短的方式生成信號。另外，也可以使用時刻t4-t5的第2觸發(fā)信號那樣的多個脈沖。
[0076]通過基于這樣的觸發(fā)信號在發(fā)送脈沖發(fā)生器3中使驅(qū)動脈沖輸出信號發(fā)生，超聲波振子輸出信號在保持周期TL的狀態(tài)下振幅逐漸減少。因此，能夠不發(fā)生無用的高頻成分，得到高品質(zhì)的諧波圖像。即，在對血管內(nèi)或心腔內(nèi)的諧波成像中，能夠描繪炫光少的良好的圖像。
[0077]此外，即使在將該方法不用于諧波成像的情況下，能夠通過低頻率的收發(fā)得到聲噪聲小的信號，因此可得到高品質(zhì)的超聲波圖像。
[0078]此外，能夠在多普勒血流計或彩流血流影像裝置中進(jìn)行流速誤差小的良好的計測。
[0079]此外，通過使用比振子的自由振動頻率高的發(fā)送頻率進(jìn)行方位分辨率的良好的收發(fā)，能夠得到橫方向的惡化小的高品質(zhì)的圖像。
[0080]另外，在本實施方式中表示了以下結(jié)構(gòu):通過抑制FET開關(guān)的接通時間、即觸發(fā)脈沖的寬度，控制為被照射的超聲波信號是與驅(qū)動期間相同周期的信號且振幅逐漸變小。本實施方式不限定于該例，也可以設(shè)定脈沖開始點、脈沖寬度、脈沖數(shù)量、脈沖休止間隔，使得被照射的超聲波信號是與驅(qū)動期間相同周期的信號且振幅逐漸變小。
[0081](實施方式2)
[0082]本發(fā)明的實施方式2的超聲波診斷裝置是與實施方式I的超聲波診斷裝置相同的結(jié)構(gòu)，其特征在于，觸發(fā)信號的驅(qū)動定時不同。
`[0083]在本發(fā)明的實施方式I中使用的超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器，存在若在圖
2的發(fā)送脈沖發(fā)生器中雙方的FET開關(guān)的接通狀態(tài)重合則流過大電流的情況。
[0084]雙方的FET開關(guān)同時變?yōu)榻油顟B(tài)的現(xiàn)象，由于先接通的FET開關(guān)斷開的定時延遲，此外，后接通的FET開關(guān)接通的定時過早引起。
[0085]為了解決該問題，使用如圖4那樣的觸發(fā)信號。即，將第I觸發(fā)信號在第2觸發(fā)信號接通的時刻t2稍前斷開，設(shè)置第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號一起斷開的狀態(tài)。同樣，將第2觸發(fā)信號在第I觸發(fā)信號接通的時刻t3稍前斷開，設(shè)置第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號一起斷開的狀態(tài)。
[0086]通過這樣向2個FET開關(guān)接通的定時的控制提供間隙，能夠避免雙方的FET開關(guān)同時變?yōu)榻油顟B(tài)。
[0087]另外，通過實施上述方案，也存在雙方的FET開關(guān)變?yōu)閿嚅_的瞬間發(fā)生，但由于雙方的FET開關(guān)同時變?yōu)閿嚅_基本不引起問題，所以不成為問題。
[0088]此外，如圖4所示，驅(qū)動期間結(jié)束后，通過使用如圖3所示的同樣的觸發(fā)信號，能夠防止驅(qū)動期間中的頻率以外的頻率發(fā)生。
[0089](實施方式3)
[0090]本發(fā)明的實施方式3的超聲波診斷裝置是實施方式I的超聲波診斷裝置的觸發(fā)信號經(jīng)過交叉點開關(guān)輸入至FET開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
[0091]如實施方式I以及2那樣，將超聲波振子輸出信號優(yōu)化，即能夠抑制自由振動。但是，在照射使相位互相反轉(zhuǎn)的超聲波的反向脈沖方式的諧波成像中，需要替換第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號，用于生成用于進(jìn)行緩和控制等的觸發(fā)信號的數(shù)據(jù)量變多。從而，發(fā)生需要大量未圖示的存儲器容量的問題。本實施方式為了解決該問題，使用如圖5所示的交叉點開關(guān)(CPS) 13。
[0092]從如圖1所示的觸發(fā)信號生成器4輸出的第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號被輸出至交叉點開關(guān)13。交叉點開關(guān)13內(nèi)部的連接如圖5所示。即，由2個1:2連接的開關(guān)構(gòu)成，2個開關(guān)聯(lián)動而動作。在2個開關(guān)連接至a側(cè)的情況下，如通常那樣第I觸發(fā)信號輸入至第IFET開關(guān)11，第2觸發(fā)信號輸入至第2FET開關(guān)12。與此相對，若2個開關(guān)連接至b側(cè)，則第I觸發(fā)信號輸入至第2FET開關(guān)12，第2觸發(fā)信號輸入至第IFET開關(guān)11，因此輸出極性反轉(zhuǎn)的脈沖。
[0093]通過這樣預(yù)先存儲切換開關(guān)的連接的定時，不斷將第I觸發(fā)信號接通，并將第2觸發(fā)信號斷開，能夠通過切換交叉點開關(guān)13而控制FET開關(guān)。從而，能夠?qū)?個觸發(fā)信號通過交叉點開關(guān)13的切換得到同等的效果，因此用于控制的數(shù)據(jù)量為一半即可，能夠削減存
儲器容量。
[0094]另外，驅(qū)動期間結(jié)束的控制通過進(jìn)行控制以使接通狀態(tài)的觸發(fā)信號變?yōu)椴糠謹(jǐn)嚅_，能夠進(jìn)行與實施方式1、2相同的控制。
[0095](實施方式4)
[0096]本發(fā)明的實施方式4的超聲波診斷裝置是與實施方式I的超聲波診斷裝置相同的結(jié)構(gòu)，其特征在于，使用的驅(qū)動脈沖輸出信號的頻率、以及觸發(fā)信號的驅(qū)動定時不同。即，使用周期比作為超聲波振子I的固有振動周期TO短的TH的驅(qū)動脈沖輸出信號。即，假設(shè)驅(qū)動脈沖輸出信號的頻率比超聲波振子I的固有頻率fO高。
[0097]圖6是表示來自本實施方式的超聲波診斷裝置的發(fā)送脈沖發(fā)生器3的驅(qū)動脈沖輸出信號、觸發(fā)信號、來自超聲波振子I的超聲波振子輸出信號的時序圖。時刻til-tl4是驅(qū)動期間，在時刻tl4驅(qū)動期間結(jié)束。驅(qū)動脈沖輸出信號是來自發(fā)送脈沖發(fā)生器3的輸出信號。超聲波振子輸出信號是從超聲波振子I被輸出的超聲波信號。
[0098]在驅(qū)動期間結(jié)束(時刻tl4)后，第I觸發(fā)信號、第2觸發(fā)信號發(fā)生比TH/2短的脈沖。此時，調(diào)整脈沖的開始點、脈沖長度、脈沖的數(shù)量、其間的休止間隔，使得超聲波振子輸出信號在保持周期TH的狀態(tài)下逐漸變小。具體而言，在驅(qū)動期間正要結(jié)束的期間為第I觸發(fā)信號接通且第2觸發(fā)信號斷開的情況下，發(fā)送脈沖發(fā)生器3在之后的TH/2期間中，生成斷開狀態(tài)的第I觸發(fā)信號和接通時間比TH/2短的第2觸發(fā)信號。然后，以按每個TH/2期間接通的信號在第I觸發(fā)信號與第2觸發(fā)信號中交替變化、且接通時間逐漸變短的方式生成信號。另外，也可以使用像時刻tl4-tl5的第2觸發(fā)信號那樣的多個脈沖。
[0099]通過這樣使觸發(fā)信號發(fā)生，超聲波振子輸出信號保持周期TH，振幅逐漸減少。因此，不發(fā)生比驅(qū)動期間的周期TH低的頻率成分，能夠保持與驅(qū)動時相同的頻率，能夠得到橫分辨率優(yōu)良的高質(zhì)量的超聲波圖像。
[0100]工業(yè)實用性
[0101]本發(fā)明具有即使在驅(qū)動期間結(jié)束后也能夠抑制照射驅(qū)動期間中的頻率以外的頻率的超聲波的效果，特別是能夠用于進(jìn)行諧波成像的超聲波診斷裝置。
[0102]附圖標(biāo)記說明
[0103]I超聲波振子
[0104]2 線纜[0105]3發(fā)送脈沖發(fā)生器
[0106]4觸發(fā)信號生成器
[0107]5接收電路
[0108]6信號處理部
[0109]7顯示部
[0110]11 第 IFET 開關(guān)
[0111]12 第 2FET 開關(guān)
[0112]13交叉點開 關(guān)
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有: 發(fā)送脈沖發(fā)生器，向超聲波振子施加驅(qū)動脈沖輸出信號來使超聲波振子照射超聲波；以及 觸發(fā)信號生成器，生成觸發(fā)信號，該觸發(fā)信號用于控制所述發(fā)送脈沖發(fā)生器以輸出所述驅(qū)動脈沖輸出信號； 所述觸發(fā)信號生成器在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定期間中，將多個觸發(fā)脈沖添加于所述觸發(fā)信號，該觸發(fā)脈沖用于進(jìn)行控制以使伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述觸發(fā)脈沖為:在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定期間中，將伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號保持為所述驅(qū)動期間中的驅(qū)動周期，并使該超聲波振子輸出信號的振幅逐漸裳減。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置， 所述觸發(fā)脈沖為:在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后的規(guī)定期間中，設(shè)定脈沖開始點、脈沖寬度、脈沖數(shù)量以及脈沖休止期間中的至少任一個，從而使伴隨所述驅(qū)動期間結(jié)束而產(chǎn)生的超聲波振子輸出信號的振幅逐漸衰減。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的超聲波診斷裝置， 所述驅(qū)動脈沖輸出信號包括正驅(qū)動脈沖和負(fù)驅(qū)動脈沖， 所述發(fā)送脈沖發(fā)生器具有 : 第I開關(guān)，向所述超聲波振子生成所述正驅(qū)動脈沖；以及 第2開關(guān)，向所述超聲波振子生成所述負(fù)驅(qū)動脈沖。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲波診斷裝置， 所述觸發(fā)信號包括控制所述第I開關(guān)的第I觸發(fā)信號以及控制所述第2開關(guān)的第2觸發(fā)信號。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置， 所述觸發(fā)信號為:在所述超聲波振子的驅(qū)動期間結(jié)束后以所述驅(qū)動周期的1/2周期使所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)交替成為接通狀態(tài)，并按每所述驅(qū)動周期的1/2周期逐漸減少所述接通狀態(tài)的時間。
7.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置， 所述觸發(fā)信號為:在所述驅(qū)動期間的所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)的接通、斷開切換的期間中，使所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)同時為斷開狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 該超聲波診斷裝置具有替換向所述第I開關(guān)和所述第2開關(guān)輸入的所述第I觸發(fā)信號和所述第2觸發(fā)信號的開關(guān)機(jī)構(gòu)， 通過所述開關(guān)機(jī)構(gòu)的控制來進(jìn)行反向脈沖諧波成像。
9.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置， 所述第I觸發(fā)信號和所述第2觸發(fā)信號的接通、斷開頻率比所述超聲波振子的中心頻率低。
10.如權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，所述第I觸發(fā)信 號和所述第2觸發(fā)信號的接通、斷開頻率比所述超聲波振子的中心頻率高。
【文檔編號】A61B8/00GK103458795SQ201280013426
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】西垣森緒 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社