專利名稱：具有高壓換能器的低壓超聲系統(tǒng)的制作方法
具有高壓換能器的低壓超聲系統(tǒng)本發(fā)明涉及醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)，具體而言，涉及具有低壓信號(hào)通路的超聲系統(tǒng)，該低壓信號(hào)通路與具有集成高壓電子線路的換能器一起工作。醫(yī)療診斷超聲系統(tǒng)使用探頭，探頭利用壓電換能器元件發(fā)射和接收超聲波。壓電換能器元件需要高壓發(fā)射器電路來實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)電平，信號(hào)電平將以充分大的能量穿透組織，以導(dǎo)致可以由換能器元件感測(cè)到的返回回波信號(hào)。較低的發(fā)射電壓導(dǎo)致超聲波對(duì)組織的較弱穿透、會(huì)造成模糊圖像的差信噪比水平或完全沒有來自更大深度的可探測(cè)回波信號(hào)。因此，當(dāng)前的高性能超聲系統(tǒng)以較高的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)其換能器元件，這些電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)一般大約為80伏或更高。另一方面，接收器電子線路由非常靈敏的低壓電路構(gòu)成。 此外，接收器電子線路必須與發(fā)射器電路連接到相同的換能器元件。這些不同的需求的結(jié)果是必需要有發(fā)射/接收開關(guān)。發(fā)射/接收開關(guān)常常由二極管形成，通常在接收回波信號(hào)時(shí)是閉合的，而在發(fā)射器工作時(shí)是打開的，以將接收器與高壓電路隔離。在過去，超聲系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器電路是由印刷電路板上的分立式半導(dǎo)體部件形成的。但是隨著半導(dǎo)體工藝的進(jìn)展，集成超聲系統(tǒng)發(fā)射器和接收器電路的能力也在進(jìn)展。 當(dāng)前，可以利用全部集成在同一集成電路上的高壓發(fā)射器電路、低壓接收器電路和發(fā)射/ 接收開關(guān)來構(gòu)造超聲系統(tǒng)。不過，這種集成也并非沒有其局限性。在同一 IC上組合高壓和低壓電子線路限制了能夠使用的IC工藝選擇。此外，因?yàn)榘l(fā)射器必須通過探頭線纜驅(qū)動(dòng)探頭的換能器元件，所以僅僅為了驅(qū)動(dòng)線纜就必須消耗充分高的功率。在很多超聲系統(tǒng)中，大約三分之二的發(fā)射功率僅僅用于提供線纜中損耗的功率。這種顯著高的功率驅(qū)動(dòng)能力需要很大尺寸和成本的集成電路。因此，期望減小超聲系統(tǒng)中高壓電路的尺寸和成本。根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種診斷超聲系統(tǒng)，其在系統(tǒng)主機(jī)的超聲信號(hào)通路中僅使用低壓電路。高壓發(fā)射器電路位于探頭中。因此，系統(tǒng)主機(jī)中用于信號(hào)通路的僅有的高壓電路是向探頭中的發(fā)射電路供應(yīng)高壓的高壓電源。這減小了整個(gè)系統(tǒng)的功耗，因?yàn)橄到y(tǒng)主機(jī)中的高壓發(fā)射器不再驅(qū)動(dòng)探頭線纜中的導(dǎo)體。系統(tǒng)封裝可以更小，使用的功率更少， 并且需要的冷卻更少。在附圖中

圖1以方框圖形式示出了典型超聲診斷成像系統(tǒng)的信號(hào)通路；圖2以方框圖形式示出了典型超聲系統(tǒng)的波束形成器前端電路、線纜和ID陣列探頭換能器；圖3以方框圖形式示出了典型超聲系統(tǒng)的波束形成器前端電路、線纜和2D陣列探頭換能器；圖4以方框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的超聲系統(tǒng)的波束形成器前端電路、線纜和ID陣列探頭換能器；圖5以方框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的另一種超聲系統(tǒng)的波束形成器前端電路、線纜和ID陣列探頭換能器；圖6以方框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的超聲系統(tǒng)的波束形成器前端電路、線纜和2D陣列探頭換能器；圖7示出了適用于本發(fā)明超聲系統(tǒng)的探頭中的高壓FET發(fā)射器電路；圖8示出了適用于本發(fā)明超聲系統(tǒng)的探頭中的高壓運(yùn)算放大器發(fā)射器電路。首先參考圖1，以方框圖形式示出了典型的超聲系統(tǒng)信號(hào)通路。探頭10包括發(fā)射和接收超聲能量的換能器陣列12。換能器陣列12可以是發(fā)射和從圖像平面接收能量的一維(ID)換能器元件陣列/或發(fā)射和從用于2D或3D成像的體區(qū)域接收超聲的二維QD)陣列。ID陣列探頭可以包括無源匹配部件和復(fù)用器，以在特定時(shí)間將特定陣列元件連接到探頭線纜14的導(dǎo)體。探頭還可以具有前置放大器，以提升接收到的回波信號(hào)的電平。2D陣列探頭一般將包含微波束形成電路，以在探頭中執(zhí)行一些波束形成并減少將3D圖像信號(hào)耦合到系統(tǒng)主機(jī)中的波束形成器20本來需要的線纜導(dǎo)體的數(shù)量。系統(tǒng)主機(jī)可以采用幾種構(gòu)造，從手持式或便攜單元，到膝上計(jì)算機(jī)狀的構(gòu)造，或者基于推車的系統(tǒng)。系統(tǒng)主機(jī)包括探頭線纜14所連接到的波束形成器20。波束形成器20 執(zhí)行兩項(xiàng)功能發(fā)射和接收。發(fā)射波束形成器將利用提供以超聲進(jìn)行期望的組織穿透所需的高能量信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器陣列的元件。為此目的，從高壓電源22為發(fā)射波束形成器供應(yīng)高壓。通過線纜14的導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)探頭中的換能器元件；發(fā)射波束形成器必須供應(yīng)能量以驅(qū)動(dòng)線纜和元件，其中發(fā)射器中有對(duì)應(yīng)的功耗。波束形成器20還包括接收波束形成器，其對(duì)陣列元件接收的并通過線纜14的導(dǎo)體耦合到波束形成器20的回波信號(hào)進(jìn)行波束形成。將相干的經(jīng)波束形成的回波信號(hào)耦合到信號(hào)處理器30，信號(hào)處理器30執(zhí)行信號(hào)處理功能，例如濾波、檢測(cè)、信號(hào)合成和多普勒處理。經(jīng)處理的回波信號(hào)被耦合到圖像處理器40，圖像處理器 40將信號(hào)處理成期望的圖像格式以進(jìn)行顯示。在圖像顯示器50上顯示所得的圖像信號(hào)。 系統(tǒng)主機(jī)中的超聲信號(hào)通路就這樣開始于探頭線纜14到主機(jī)的連接，并結(jié)束于超聲圖像在顯示器50上的顯示，其中在主機(jī)處向探頭10及其線纜14發(fā)送信號(hào)并從探頭10及其線纜14接收信號(hào)。圖2更詳細(xì)地示出了系統(tǒng)主機(jī)的前端對(duì)，在此連接到探頭線纜14和換能器陣列 12。圖2將探頭10示出為具有ID陣列換能器，其中僅有一個(gè)元件12'被示為通過前端電子線路M連接到波束形成器20的其通道。前端電子線路包括圖中所示的三個(gè)部件發(fā)射器26、發(fā)射/接收(T/R)開關(guān)和前置放大器觀。為了發(fā)射，由高壓電源22為發(fā)射器沈供電，以利用用于換能器元件12'的適當(dāng)發(fā)射信號(hào)驅(qū)動(dòng)線纜14的導(dǎo)體。在發(fā)射期間，打開T/R 開關(guān)以保護(hù)前置放大器不受高壓發(fā)射信號(hào)影響。在發(fā)射之后，在陣列元件12'接收回波信號(hào)時(shí)，發(fā)射器不工作，并且閉合T/R，以從陣列元件12 ‘向前置放大器觀施加低電平回波信號(hào)。經(jīng)放大的回波信號(hào)被波束形成器20的接收波束形成器的通道處理。在這一實(shí)施例中， 可以看出，到線纜14的導(dǎo)體的信號(hào)連接是高壓連接，以符合由發(fā)射器沈供應(yīng)的元件12'的高壓驅(qū)動(dòng)需求。發(fā)射器^KT/R開關(guān)和前置放大器觀可以由分立式部件形成或形成于單一單片高壓IC上，或由分立式部件和IC的組合形成。圖3示出了耦合到用于3D成像的2D陣列探頭時(shí)的圖2的系統(tǒng)主機(jī)。在這種情況下，探頭10包括微波束形成器11以在用于2D陣列換能器的探頭內(nèi)提供至少一些波束形成。陣列換能器的兩個(gè)元件12'被示為連接到微波束形成器11。為了發(fā)射，由主機(jī)發(fā)射器沈產(chǎn)生的高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過線纜14耦合到衰減器17，衰減器17將驅(qū)動(dòng)電壓電平衰減到適于微波束形成器的電平。針對(duì)個(gè)體換能器元件12'將發(fā)射信號(hào)適當(dāng)?shù)匮舆t延遲τ。 微波束形成器中的發(fā)射開關(guān)Tl... Tn在發(fā)射期間閉合，而微波束形成器中的接收器開關(guān)Rl......1 和T/R開關(guān)此時(shí)打開，如系統(tǒng)主機(jī)中的T/R開關(guān)那樣。換能器元件12'然后被由高壓電源22供電的微波束形成器的發(fā)射器16以必需的高壓發(fā)射信號(hào)驅(qū)動(dòng)。在回波接收期間，發(fā)射開關(guān)Tl. . . Tn打開，而接收開關(guān)Rl. . . 1 和T/R開關(guān)閉合。所接收到的回波被微波束形成器中的前置放大器18放大，被微波束形成器延遲延遲τ，并且在延遲的輸出處被組合以至少形成部分波束形成的回波信號(hào)。在接收期間閉合衰減器開關(guān)以繞過衰減部件， 經(jīng)波束形成的信號(hào)通過線纜14的導(dǎo)體耦合到系統(tǒng)主機(jī)，其中它們通過閉合的T/R開關(guān)耦合到前置放大器觀，并繼續(xù)耦合到接收波束形成器以完成波束形成。在這一配置中，需要高壓部件，以用于系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射器沈，并且還用于微波束形成器11中的發(fā)射信號(hào)通路。在圖示的示例中，僅有微波束形成器的延遲級(jí)和前置放大器18以及主機(jī)前置放大器觀不必是高壓部件。由于本示例中所有其余微波束形成器部件都是高壓部件，一般將高壓工藝用于微波束形成器IC的所有部件。圖4中示出了本發(fā)明的針對(duì)具有ID陣列換能器的超聲系統(tǒng)的實(shí)施例。本發(fā)明通過將所有高壓電路功能重新定位到換能器探頭而實(shí)現(xiàn)了超聲波前端電路的新劃分。這將減少系統(tǒng)主機(jī)的空間、成本和功率需求，而不是僅僅將它們轉(zhuǎn)移到換能器。主機(jī)中的高壓電路限于電源。將主機(jī)信號(hào)通路限于低壓電路將允許將更先進(jìn)的(低壓)IC技術(shù)用于主機(jī)功能， 從而為額外的集成和成本/功率節(jié)約提供了機(jī)會(huì)。較大和昂貴的高壓IC技術(shù)的使用僅限于需要它的那些電路一用于ID換能器的發(fā)射器和T/R開關(guān)以及用于2D換能器的微波束形成器。將發(fā)射器定位在換能器中還消除了與驅(qū)動(dòng)線纜相關(guān)的功耗，從而減少了給定性能水平下的總體功耗。在圖4的示例中，用于波束形成器20的每個(gè)通道的系統(tǒng)主機(jī)前端電路 M包括低壓發(fā)射器沈‘和低壓前置放大器28。取消了主機(jī)中的T/R開關(guān)，因?yàn)椴恍枰槍?duì)來自發(fā)射器的高壓而保護(hù)前置放大器觀。用于前端部件的低壓取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者使用的半導(dǎo)體技術(shù)，但通常將在3. 5到5伏的范圍內(nèi)。高壓電源仍然存在于系統(tǒng)主機(jī)中，但其不是用于向系統(tǒng)主機(jī)中的高壓信號(hào)部件供電，而是用于借助探頭線纜14的電壓供應(yīng)導(dǎo)體60向探頭10供應(yīng)高壓。于是可以看出，在系統(tǒng)主機(jī)的信號(hào)通路中不再有任何高壓部件。在圖4的探頭10中，高壓供應(yīng)導(dǎo)體60用于向發(fā)射器16遞送供應(yīng)電壓。探頭10 內(nèi)部實(shí)線框中勾畫的部件是一個(gè)探頭通道的那些部件，要理解，探頭通道的數(shù)量與來自系統(tǒng)主機(jī)的信號(hào)導(dǎo)體相同。在探頭發(fā)射期間閉合發(fā)射開關(guān)Tl以向發(fā)射器16的輸入施加低壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，發(fā)射器16通過以高壓發(fā)射信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器元件12'而作出響應(yīng)。在發(fā)射期間打開T/R開關(guān)以防止高壓發(fā)射信號(hào)被施加到低壓信號(hào)通路。在超聲發(fā)射之后，在換能器元件12'接收回波信號(hào)時(shí)，打開發(fā)射開關(guān)Tl并閉合T/R開關(guān)，后者繞過發(fā)射器并向線纜14的信號(hào)導(dǎo)體遞送回波信號(hào)。如果需要，可以在T/R開關(guān)和線纜導(dǎo)體之間提供前置放大器。所接收的回波信號(hào)由線纜14傳導(dǎo)到接收器前置放大器觀以進(jìn)行放大，并隨后接受波束形成。 可以將低壓IC用于系統(tǒng)主機(jī)的前端電路Μ，其通過不需要系統(tǒng)主機(jī)T/R開關(guān)而得以簡(jiǎn)化。 當(dāng)然，不再有與驅(qū)動(dòng)線纜14的信號(hào)導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的任何高壓功耗。圖5是本發(fā)明的具有增強(qiáng)的孔徑控制的系統(tǒng)主機(jī)的示例。對(duì)探頭中的開關(guān)的控制提供了在方位角、仰角(elevation)方面或這兩方面平移探頭孔徑的能力。它還帶來了以增加的深度動(dòng)態(tài)擴(kuò)展孔徑的能力。如所周知的，可以對(duì)孔徑(或射束)中心任一側(cè)上的元件進(jìn)行同等延遲；中心任一側(cè)上的延遲彼此為鏡像。于是，在圖5中，通過發(fā)射開關(guān)Tl和Tn， 通過線纜14的信號(hào)導(dǎo)體將發(fā)射器沈‘產(chǎn)生的低壓發(fā)射信號(hào)耦合到高壓發(fā)射器16的輸入。
6由來自高壓電源22的供應(yīng)電壓通過供應(yīng)電壓導(dǎo)體60為發(fā)射器16供電。同時(shí)提供發(fā)射信號(hào)以驅(qū)動(dòng)換能器元件12'和12"。在接收時(shí)，打開發(fā)射開關(guān)Tl和Tn以防止所接收的信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)射器16，并且閉合T/R以繞過發(fā)射器16并向線纜14的信號(hào)導(dǎo)體遞送所接收的回波信號(hào)?？梢栽谕痪€纜導(dǎo)體上組合在波束形成中被同等延遲的兩個(gè)接收信號(hào)。通過線纜14 將所接收的回波信號(hào)耦合到接收器前置放大器觀，在此對(duì)它們進(jìn)行放大以隨后由波束形成器20進(jìn)行波束形成。或者，可以使用圖5中的電路來控制用于換能器的活動(dòng)孔徑平移，其中陣列元件 12的數(shù)量大于波束形成器通道M的數(shù)量。在元件12'要連接到波束形成器通道時(shí)，將在發(fā)射時(shí)閉合開關(guān)Tl，并將閉合對(duì)應(yīng)的T/R開關(guān)以進(jìn)行接收；與元件12"相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)都將被打開。相反，在元件12"要連接到同一波束形成器通道時(shí)，將在發(fā)射時(shí)閉合開關(guān)Tn， 并將閉合對(duì)應(yīng)的T/R開關(guān)以進(jìn)行接收；與元件12'相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)都將被打開。于是， 通過適當(dāng)控制這四個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，可以激活每個(gè)微波束形成器通道和相關(guān)聯(lián)的陣列元件， 并可以使活動(dòng)孔徑在換能器陣列間步進(jìn)移動(dòng)。圖6是本發(fā)明的系統(tǒng)主機(jī)的示例，其利用2D陣列換能器工作，以進(jìn)行3D成像。在這一圖示中，每個(gè)探頭通道包括多個(gè)微波束形成器通道，其利用多個(gè)換能器元件工作。在這一示例中，低壓系統(tǒng)主機(jī)前端M的發(fā)射器26'直接驅(qū)動(dòng)線纜14和微波束形成器通道的延遲τ，而無需圖3所示的高壓衰減器。這是因?yàn)闆]有高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)要衰減；取消了衰減器及其控制開關(guān)。在發(fā)射期間，閉合發(fā)射開關(guān)Tl. . . Τη，以向高壓發(fā)射器16的輸入施加經(jīng)延遲的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且打開接收開關(guān)Rl. . . 1 和T/R開關(guān)以將前置放大器18與發(fā)射信號(hào)隔離開。 發(fā)射器16然后以高壓發(fā)射信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器元件12'。在接收時(shí)，發(fā)射開關(guān)Tl... Tn打開， 而接收開關(guān)Rl... 1 和T/R開關(guān)閉合。換能器元件12'接收的回波信號(hào)被前置放大器18 放大，被適當(dāng)?shù)匮舆t延遲τ，并且被組合以形成至少部分波束形成的回波信號(hào)。這些信號(hào)通過線纜14的信號(hào)導(dǎo)體被耦合到接收器前置放大器觀以進(jìn)行放大并完成波束形成過程。可以看出，僅需要將發(fā)射器16和圖6的微波束形成器11的T/R開關(guān)制作為高壓部件。在圖7和8中示出了用于圖4、5和6的發(fā)射器16的適當(dāng)高壓輸出電路。圖7示出了互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)的FET電路，其包括FET半導(dǎo)體72和74。在FET的源-漏電極兩端耦合互補(bǔ)高壓HV+和HV-。將互補(bǔ)的上下驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到FET的柵電極以利用期望的脈沖波形驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體。FET的中間連接相耦合以驅(qū)動(dòng)被偏置到地的換能器元件12'。圖8示出了運(yùn)算放大器80，由互補(bǔ)的HV+和HV-供應(yīng)電壓為其供電，以作為線性放大器工作，以用于產(chǎn)生期望的波形形狀。輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到運(yùn)算放大器80的“ + ”輸入，而來自輸出的反饋通路向回與電阻器82 —起耦合到運(yùn)算放大器的“_”輸入。偏置電阻器84從反饋通路耦合到地。 運(yùn)算放大器80的輸出驅(qū)動(dòng)被偏置到地的換能器元件12'。要認(rèn)識(shí)到，在使用互補(bǔ)高壓時(shí)， 線纜14將具有針對(duì)每個(gè)所供應(yīng)的高壓的電壓供應(yīng)導(dǎo)體。
權(quán)利要求
1.一種具有低壓系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)通路的超聲診斷成像系統(tǒng)，其包括超聲系統(tǒng)主機(jī)，所述超聲系統(tǒng)主機(jī)具有多個(gè)低壓發(fā)射器輸出和低壓接收器輸入，每個(gè)低壓發(fā)射器輸出和低壓接收器輸入均耦合到探頭信號(hào)導(dǎo)體；耦合到探頭高壓供應(yīng)導(dǎo)體的高壓電源；以及具有換能器元件的陣列、高壓發(fā)射器和多個(gè)發(fā)射/接收開關(guān)的超聲探頭，每個(gè)高壓發(fā)射器均耦合到所述高壓供應(yīng)導(dǎo)體并具有耦合到探頭信號(hào)導(dǎo)體的輸入和耦合到換能器元件的輸出，并且每個(gè)發(fā)射/接收開關(guān)均耦合于換能器元件和探頭信號(hào)導(dǎo)體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭還包括多個(gè)前置放大器，每個(gè)前置放大器均耦合于換能器元件和探頭信號(hào)導(dǎo)體之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭還包括多個(gè)延遲，每個(gè)延遲均耦合于換能器元件和探頭信號(hào)導(dǎo)體之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲系統(tǒng)主機(jī)配置有多個(gè)波束形成器通道，每個(gè)波束形成器通道均適于耦合到探頭信號(hào)導(dǎo)體，其中，每個(gè)波束形成器通道均包括低壓發(fā)射器和低壓接收器，所述低壓發(fā)射器具有耦合到用于所述通道的探頭信號(hào)導(dǎo)體的輸出，所述低壓接收器具有耦合到用于所述通道的探頭信號(hào)導(dǎo)體的輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述探頭信號(hào)導(dǎo)體和所述高壓供應(yīng)導(dǎo)體包含在所述超聲探頭的線纜內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭配置有多個(gè)探頭通道，每個(gè)探頭通道均具有換能器元件并耦合到相應(yīng)的探頭信號(hào)導(dǎo)體，其中，探頭通道還包括串聯(lián)耦合于探頭信號(hào)導(dǎo)體和換能器元件之間的發(fā)射開關(guān)和高壓發(fā)射器以及與所述高壓發(fā)射器并聯(lián)耦合的發(fā)射/接收開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述高壓供應(yīng)導(dǎo)體耦合到所述高壓發(fā)射器中的每個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，每個(gè)探頭通道還包括第二換能器元件，其中，每個(gè)探頭通道還包括串聯(lián)耦合于用于該通道的探頭信號(hào)導(dǎo)體和用于該通道的第二換能器元件之間的第二發(fā)射和第二高壓發(fā)射器以及與所述第二高壓發(fā)射器并聯(lián)耦合的第二發(fā)射/接收開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，每個(gè)探頭通道包括多個(gè)換能器元件，其中，探頭通道還包括多個(gè)微波束形成器通道，每個(gè)微波束形成器通道包括耦合到用于該探頭通道的探頭信號(hào)導(dǎo)體的延遲元件、串聯(lián)耦合于所述延遲元件和換能器元件之間的發(fā)射開關(guān)和高壓發(fā)射器，以及彼此串聯(lián)耦合并與所述高壓發(fā)射器并聯(lián)耦合的前置放大器和發(fā)射/接收開關(guān)。
10.一種超聲診斷成像系統(tǒng)，其包括超聲系統(tǒng)主機(jī)，包括高壓電源；多個(gè)前端輸入/輸出，每個(gè)輸入/輸出均耦合到低壓發(fā)射器的輸出和前置放大器或接收器的輸入；耦合到所述前端輸入/輸出的波束形成器； 信號(hào)處理器；以及顯示器；以及超聲探頭，包括探頭線纜，所述探頭線纜具有耦合到所述高壓電源的供應(yīng)導(dǎo)體和耦合到所述前端輸入 /輸出的多個(gè)信號(hào)導(dǎo)體； 多個(gè)換能器元件；多個(gè)高壓發(fā)射器，每個(gè)高壓發(fā)射器均耦合到所述供應(yīng)導(dǎo)體并均具有耦合到信號(hào)導(dǎo)體的輸入和耦合到換能器元件的輸出；以及多個(gè)發(fā)射/接收開關(guān)，每個(gè)發(fā)射/接收開關(guān)均與高壓發(fā)射器并聯(lián)耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲系統(tǒng)主機(jī)前端的所述低壓發(fā)射器和前置放大器或接收器被制作成低壓集成電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭的所述高壓發(fā)射器和所述發(fā)射/接收開關(guān)被制作成高壓集成電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述電源供應(yīng)兩個(gè)互補(bǔ)的高壓， 其中，探頭線纜還包括用于這兩個(gè)互補(bǔ)的電壓的第一和第二供應(yīng)導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述高壓發(fā)射器每個(gè)均包括脈沖輸出級(jí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲診斷成像系統(tǒng)，其中，所述高壓發(fā)射器每個(gè)均包括輸出級(jí)，所述輸出級(jí)包括具有輸入和輸出并由互補(bǔ)的高壓供電的線性放大器。
全文摘要
一種超聲診斷成像系統(tǒng)具有低壓超聲信號(hào)通路，該低壓超聲信號(hào)通路包括前端電路，該前端電路以低壓發(fā)射器驅(qū)動(dòng)探頭信號(hào)導(dǎo)體并具有輸入耦合到信號(hào)導(dǎo)體的低壓接收器或前置放大器。發(fā)射高壓產(chǎn)生于系統(tǒng)主機(jī)中并由探頭線纜耦合到探頭中的高壓發(fā)射器，這些發(fā)射器具有耦合到信號(hào)導(dǎo)體的低壓輸入和耦合到換能器陣列的元件的輸出。發(fā)射/接收開關(guān)位于探頭中并與高壓發(fā)射器并聯(lián)耦合。
文檔編號(hào)G01S7/524GK102187250SQ200980141581
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者A·魯濱遜 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司