超聲波診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超聲波診斷裝置，特別涉及一種減少非必要的信號分量的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了改善超聲波圖像的圖像質(zhì)量，減少比如包含在接收的信號中的旁瓣（side lobe)和柵瓣（grating lobe)的非必要的信號分量是可取的。在超聲波的接收波束的形成 中，從多個換能器元件（transducer element)處獲得的多個接收的波信號根據(jù)焦點位置被 進(jìn)行延遲處理，從而匹配到來自焦點位置的反射波的相位。換言之，對多個接收的波信號進(jìn) 行整相。施加延遲處理的多個接收的波信號進(jìn)行求和處理，以形成接收波束信號。
[0003] 然而，從每個換能器元件處獲得的接收的波信號還包含非必要的反射波分量，這 些非必要的反射波分量來自焦點位置之外的位置。因此，由對施加了延遲處理的多個接收 的波信號進(jìn)行求和處理而獲得的接收波束信號，由于非必要的反射波分量，而包含非必要 的信號分量。在相關(guān)技術(shù)中提出了減少非必要的信號分量的技術(shù)。
[0004] 例如，專利文獻(xiàn)1公開了使用表不整相（phasing)的程度的CF (相干因子）來減少 非必要的信號分量的技術(shù)。另外，作為表示整相的程度的值，非專利文獻(xiàn)1公開了 PCF(相位 相干因子）和SCF (符號相干因子），專利文獻(xiàn)2公開了 STF (符號渡越因子，Sign Transit Factor)，以及非專利文獻(xiàn)2公開了 GCF(廣義相干因子）。
[0005] 相關(guān)技術(shù)參考：
[0006] 專利文獻(xiàn)：
[0007] 專利文獻(xiàn)I:USP5, 910, 115
[0008] 專利文獻(xiàn) 2:JP2012-81114A [0009] 非專利文獻(xiàn)：
[0010]非專利文獻(xiàn)1:]\〇31116(3]10,6七31.，"？]1386(]〇]16代11。6 11]138；[1^"，1￡￡￡1：四118. UFFC,vol. 56,No. 5, 2009
[0011] 非專利文獻(xiàn)2 :Pai_ChiLi,etal. ,"AdaptiveImagingUsingtheGeneralized CoherenceFactor"，IEEEtrans.UFFC,vol. 50,No. 2, 2003

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 技術(shù)問題
[0013] 表示整相的程度的值，例如CF,在減少與其中的多個換能器元件以一維方式排列 的一維陣列換能器相關(guān)的非必要的信號分量中特別地優(yōu)選。
[0014] 在這種情況下，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了關(guān)于減少在其中的多個換能器元件以二維 方式排列的二維陣列換能器中的非必要的信號分量的研發(fā)。
[0015] 本發(fā)明是在研發(fā)過程中構(gòu)思的，并且本發(fā)明的優(yōu)勢在于提供一種減少在二維陣列 換能器中的非必要的信號分量的技術(shù)。
[0016] 技術(shù)問題的解決方案
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種超聲波診斷裝置，包括：多個換能器元件，其 以二維方式排列；延遲處理器，其對從所述多個換能器元件獲得的多個接收的波信號施加 延遲處理，以對接收的波信號進(jìn)行整相；評估值計算單元，其基于施加了延遲處理的所述多 個接收的波信號來評估整相的程度，以獲得與以二維方式排列的所述多個換能器元件相關(guān) 的二維評估值；求和處理器（summation processor)，其對施加了延遲處理的多個接收的波 信號施加求和處理，以獲得接收信號；以及信號調(diào)整單元，其基于所述二維評估值來調(diào)整所 述接收信號，以減少非必要的信號分量。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，優(yōu)選地，所述評估值計 算單元，對于互不相同的多個排列方向中的每個排列方向，針對以二維方式排列的多個換 能器元件，評估整相的程度，以計算一維評估值，以及基于從多個排列方向獲得的多個所述 一維評估值，來計算表示二維排列整體的整相的程度的二維評估值。
[0018] 在上述的裝置中，所述多個換能器元件以晶格形狀排列；例如，沿著橫向（X方向） 和縱向（y方向），并形成二維陣列換能器。多個換能器元件形成的換能器平面可以具有矩 形形狀或圓形形狀。另外，相鄰的換能器元件可以互相偏移地排列，或者換能器元件中的一 些換能器元件可以被設(shè)置為無效的元件，以形成二維的稀疏型陣列換能器。
[0019] 所述評估值計算單元對于多個換能器元件的每個排列方向評估整相的程度，以計 算一維評估值。整相的程度是指，與施加了延遲處理的多個接收的波信號的相位的狀態(tài)有 關(guān)的程度，以及，例如，整相的程度的評估包括評估相位的匹配程度或者相位的偏移程度。 因為評估值計算單元以一維的方式計算整相的程度是足夠的，例如專利文獻(xiàn)1的CF(相干 因子）、非專利文獻(xiàn)1的PCF (相位相干因子）和SCF (符號相干因子）、以及專利文獻(xiàn)2的 STF(符號渡越因子）等，可以作為一維評估值來使用?？商鎿Q地，除了這些值以外的一維評 估值也可以使用。
[0020] 評估值計算單元，基于從多個排列方向獲得的多個一維評估值，來計算表示二維 排列的整體的整相程度的二維評估值。例如，可以通過相對簡單的計算，比如對多個一維評 估值的求和、相乘、平方和等，來計算二維評估值。
[0021] 基于二維評估值來調(diào)整通過將施加了延遲處理的多個接收的波信號進(jìn)行求和處 理所得到的接收信號。例如，信號調(diào)整單元，根據(jù)二維評估值的大小來改變接收信號的增益 (振幅）?？商鎿Q地，必要時也可以基于二維評估值來調(diào)整接收信號的相位等。通過信號調(diào) 整單元基于二維評估值來調(diào)整接收信號，從而減少了非必要的信號分量。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，優(yōu)選地，所述評估值計算單元，對于每個排列方向，基 于從沿著該排列方向的至少一行換能器元件獲得的多個接收的波信號來計算該排列方向 的一維評估值。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，優(yōu)選地，所述評估值計算單元對于相互正交的兩個排 列方向中的每個排列方向計算所述一維評估值，以及基于從所述兩個排列方向獲得的兩個 一維評估值來計算所述二維評估值。
[0024] 本發(fā)明的有益效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的各個方面，提供了一種在二維陣列換能器中減少非必要的信號分量 的技術(shù)。例如，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，基于從多個排列方向獲得的多個一維評估值來計 算表示多個換能器元件的二維排列的整體的整相程度的二維評估值，并且基于二維評估值 來調(diào)整接收信號，從而減少非必要的信號分量。
【附圖說明】
[0026] 圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意 圖。
[0027] 圖2為示出了以二維方式排列的多個換能器元件12的具體示例的示意圖。
[0028] 圖3為示出了參照二維陣列換能器10的坐標(biāo)系的示意圖。
[0029] 圖4為示出了延遲處理之后的接收的波信號的波面的示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。 多個換能器元件12中的每個均為發(fā)射和接收超聲波的元件，多個換能器元件12以二維方 式排列，以形成二維陣列換能器10。二維陣列換能器10是在三維診斷區(qū)以三維方式掃描超 聲波波束的三維圖像的超聲波探測器。二維陣列換能器10可以以三維方式，電性地或者以 電性掃描和機械掃描結(jié)合地，掃描超聲波波束。
[0031] 發(fā)射單元20輸出發(fā)射信號到二維陣列換能器10的多個換能器元件12中的每個， 對多個換能器元件12進(jìn)行發(fā)射控制以形成發(fā)射波束，并在診斷區(qū)掃描發(fā)射波束。換言之， 發(fā)射單元20具有發(fā)射波束形成器的功能。
[0032] 每個換能器元件12由發(fā)射單元20進(jìn)行發(fā)射控制以發(fā)射超聲波，并接收來自診斷 區(qū)的響應(yīng)發(fā)射的波而獲得的超聲波。由每個換能器元件12接收超聲波所獲得的接收的波 信號，從每個換能器元件12通過前置放大器14發(fā)送到延遲處理器30。
[0033] 延遲處理器30包括多個延遲電路32。每個延遲電路32對從對應(yīng)的換能器元件 12通過對應(yīng)的前置放大器14獲得的接收的波信號施加延遲處理。在這種構(gòu)造下，根據(jù)焦點 位置對從多個換能器元件12處獲得的多個接收的波信號進(jìn)行延遲處理，并對來自焦點位 置的反射波的相位進(jìn)行匹配。換言之，對多個接收的波信號進(jìn)