DE69429311T2

DE69429311T2 - Ultraschall-Diagnosegerät

Info

Publication number: DE69429311T2
Application number: DE69429311T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukukita; Hisashi Hagiwara; Morio Nishigaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2014-08-27
Also published as: EP0642036A3; EP0642036B1; JP3094742B2; JPH0767879A; DE69429311D1; CN1129401C; US5419330A; CN1103774A; EP0642036A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschalldiagnosegerät, das einen Empfangsabschnitt mit synthetischer Apertur oder einen Foldover-Abschnitt für empfangene Signale hat.
Eine Ultraschallabbildungsvorrichtung zur Durchführung einer Abtastung mit synthetischer Apertur ist seit kurzem bekannt. Diese Ultraschallabbildungsvorrichtung wurde in P. D. Corl, et al. "A digital synthetic focus acoustic imaging system for NDE", Proc IEEE Ultrasonic Symp., Sept. 1978, eingeführt und das Arbeitsprinzip desselben wird nachfolgend unter Bezug auf ein schematisches Blockdiagramm in Fig. 8 erläutert.
Bezugszeichen 1 in Fig. 8 bezeichnet eine Ultraschallsonde, die aus piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 zusammengesetzt ist. 100 bezeichnet einen Multiplexer (nachfolgend als MUX bezeichnet), 101 eine Sendeschaltung, 102 einen Verstärker, 103 einen A/D-Wandler (nachfolgend als A/D bezeichnet), 104 einen Speicher, 105 ein Addierglied, 106 einen Signalprozessor und 107 eine Anzeigeeinheit. In Fig. 8 wählt der MUX 100 einen der piezoelektrischen Transducer T1 bis T8, beispielsweise Tn. Anschließend erzeugt die Sendeschaltung 101 Ansteuerimpulse, um dadurch den ausgewählten piezoelektrischen Transducer Tn anzusteuern.
Der piezoelektrische Transducer Tn erzeugt Ultraschallimpulse und die in einem Objekt reflektierten Ultraschallimpulse werden von dem piezoelektrischen Transducer TN als Echo-Ultraschallwelle empfangen. Die empfangenen Signale, die von dem piezoelektrischen Transducer Tn empfangen werden, werden in dem A/D 103 in digitale Daten umgewandelt und nach dem Durchlaufen des MUX 100 und der Verstärkung durch den Verstärker 102 in den Speicher 104 geschrieben. Wenn das Schreiben der empfangenen Signale von dem piezoelektrischen Transducer Tn in den Speicher 102 vollendet ist, wählt der MUX 100 einen piezoelektrischen Transducer Tn', der von dem piezoelektrischen Transducer Tn verschieden ist, und schreibt die empfangenen Signale in den Speicher 104 in ähnlicher Weise wie im Fall des piezoelektrischen Transducers Tn. In der vorstehend beschriebenen Weise werden die von den piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 erhaltenen Empfangssignale in den Speicher 104 geschrieben. Anschließend werden in dem Addierglied 105 die jeweiligen Empfangssignale, die von den piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 erhalten wurden und die in dem Speicher 104 gespeichert sind, addiert, während sie mit einer vorbestimmten Zeitdifferenz versehen werden.
Wenn man davon ausgeht, daß das Objekt während der Empfangsperiode von den piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 im Stillstand ist, ist es möglich, der Ultraschallsonde 1 eine Empfangsrichtwirkung, wie zum Beispiel Strahlformung und Strahllenkung in dem Objekt zu verleihen. Die empfangenen Signale, die von dem Addierglied 105 wie vorstehend beschrieben addiert werden, werden einer Signalverarbeitung unterzogen, wie zum Beispiel der Erfassung durch den Signalprozessor 106, und auf der Anzeigeeinheit 107 dargestellt.
In dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Ultraschalldiagnosegerät mit einem synthetischen Aperturabschnitt bestand jedoch das Problem, daß der Abschnitt mit synthetischer Apertur nicht akkurat betrieben werden kann, wenn sich das Objekt während der Empfangsperiode von den piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 bewegt hat.
Die US-A-4974558 beschreibt ein Ultraschalldiagnose-Tomographiegerät, in dem die Empfangsapertur in einen mittleren und einen peripheren Abschnitt geteilt ist und an die empfangenen Signale eine Gewichtung angelegt wird, so daß die Verstärkung in dem mittleren Abschnitt größer ist als in dem peripheren Abschnitt.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung soll das Problem nach dem Stand der Technik lösen und hat die Aufgabe, ein Ultraschalldiagnosegerät zu schaffen, das in der Lage ist, eine genaue synthetische Apertur zu verarbeiten, auch wenn ein Objekt sich bewegt hat.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Ultraschalldiagnosegerät mit einer Vielzahl von Sendeeinrichtungen, die Sendeansteuerimpulse erzeugen, und einer Vielzahl von piezoelektrischen Transducern geschaffen, die Strahlen senden und Signale empfangen, bei welchem
die Sende- und Empfangsvorgänge mehrmals in eine Richtung ausgeführt werden,
eine Empfangsapertur in einen Mittelabschnitt und einen Peripherieabschnitt geteilt ist,
an den empfangenen Signalen eine Gewichtung ausgeführt wird, so daß die Verstärkung von Verstärkern im Mittelabschnitt höher ist als in dem Peripherieabschnitt der Apertur,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mittelabschnitt und die Peripherieabschnitte bezüglich der Mitte der Apertur symmetrisch angeordnet sind,
von den Sende- und Empfangsvorgängen ein Emgfangsvorgang nur in dem Mittelabschnitt ausgeführt wird und ein anderer Empfangsvorgang nur in dem Peripherieabschnitt ausgeführt wird, die empfangenen Signale in einen Strahlformer und einen Aperturaddierabschnitt eingespeist werden, um ein empfangenes Signal zu erhalten,
eine Eingangsschaltung sowohl für ein empfangenes Signal der piezoelektrischen Transducer in dem Mittelabschnitt als auch ein empfangenes Signal der piezoelektrischen Transducer in dem Peripherieabschnitt gemeinsam verwendet wird.
Die Gewichtung kann dynamisch verändert werden. Die Empfangsvorgänge können gleichzeitig und in mehreren Richtungen ausgeführt werden.
Die Apertur kann eine Foldover-Funktion haben.
Eine Aperturbewegungsfunktion kann vorgesehen sein.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 2A und 2B sind Diagramme, die Verstärkungen für empfangene Signale des Ultraschallgeräts zeigen;
Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine dritte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Abtastschaltung und eine Foldover-Schaltung des Ultraschalldiagnosegeräts zeigt;
Fig. 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine vierte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Abtastschaltung und eine Foldover-Schaltung des Ultraschalldiagnosegeräts zeigt; und
Fig. 8 ist ein schematisches Blockdiagramm eines herkömmlichen Ultraschalldiagnosegeräts.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die erste Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Ultraschallsonde, die in dieser Ausführungsform aus acht piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 aufgebaut ist. 2 bezeichnet eine Sendeschaltung, 3 bis 6 bezeichnen Schalter (nachfolgend als SWs bezeichnet), 7 bis 10 bezeichnen Verstärker, 11 bis 14 A/D- Wandler (nachfolgend als A/Ds bezeichnet), 15 einen Strahlformer, 16 einen Speicher und 17 ein Addierglied. Ein Aperturaddierabschnitt 18 wird aus dem Speicher 16 und dem Addierglied 17 gebildet. 19 bezeichnet einen Signalprozessor und 20 bezeichnet eine Anzeigeeinheit.
Der vorstehend beschriebene Aufbau wird nachfolgend im Zusammenhang mit seinem Betriebsablauf im Detail beschrieben.
Wie Fig. 1 zeigt, erzeugt die Sendeschaltung 2 Ansteuerimpulse, um dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T8 anzusteuern. Zwischen den jeweiligen Ansteuerimpulsen, die an die piezoelektrischen Transducer T1 bis T8 angelegt werden, ist eine Phasendifferenz vorgesehen, und von der Ultraschallsonde 1 gesendete Ultraschallstrahlen werden strahlgeformt beziehungsweise strahlgelenkt, wobei ihre Richtwirkung gesteuert wird. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in einem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. SW 3 bis SW 6 wählen die empfangenen Signale der piezoelektrischen Transducer T3 bis T6, die in einem Mittelabschnitt der Apertur der im Array angeordneten piezoelektrischen Transducer der Sonde 1 positioniert, in Bezug auf die erste Wellenausstrahlung aus. Die Signale, die durch SW 3 bis SW 6 gelaufen sind, werden von den Verstärkern 7 bis 10 verstärkt. Eine Gewichtung wird in den Verstärkern 7 bis 10 in der vorliegenden Ausführungsform angewandt.
Fig. 2A und 2B sind Diagramme, die die Verteilung der vorstehend beschriebenen Gewichtung zeigen. Wie Fig. 2A zeigt, werden den ausgewählten piezoelektrischen Transducern Nr. T3 bis T6 Verstärkungswerte zugeordnet. Die Ausgangssignale der Verstärker 7 bis 10 werden in A/Ds 11 bis 14 in digitale Signale umgewandelt, die in dem Strahlformer 15 addiert werden. In dem Strahlformer 15 wird den Ausgangssignalen der jeweiligen A/Ds 11 bis 14 eine Verzögerungszeit zugewiesen, und die Richtwirkung des Empfangs wird der Ultraschallsonde 1 verliehen. Das Ausgangssignal von dem Strahlformer 15 wird in dem Speicher 16 gespeichert. Ein empfangenes Echo für die erste Wellenausstrahlung wird in dem Speicher 16 in vorstehend beschriebener Weise gespeichert.
Anschließend führt die Sendeschaltung 2 eine zweite Wellenausstrahlung durch. Der zweite gesendete Strahl ist gleich dem ersten gesendeten Strahl. SW 3 bis SW 6 wählen empfangene Signale von den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T7 und T8 in dem Peripherieabschnitt der Apertur der im Array angeordneten piezoelektrischen Transducer der Ultraschallsonde 1 für die zweite Wellenausstrahlung aus. Mit den Signalen, die durch SW 3 bis SW 6 gelaufen sind, werden den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T7 und T8 Verstärkungen wie in Fig. 2B dargestellt zugeordnet. Hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der im Array angeordneten piezoelektrischen Transducer, wie in Fig. 2A und 2B dargestellt, zugewiesen, und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt gegeben. Die Ausgangssignale der Verstärker 7 bis 10 werden in den A/Ds 11 bis 14 in digitale Signale umgewandelt und werden in dem Strahlformer 15 addiert. In dem Strahlformer 15 wird den Ausgangssignalen der jeweiligen A/Ds 11 bis 14 eine Zeitverzögerungsperiode gegeben und eine Empfangsrichtwirkung wird der Ultraschallsonde 1 verliehen. Das Ausgangssignal von dem Strahlformer 15 wird mit den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern T3 bis T6, die in dem Speicher 16 in dem Addierabschnitt 18 gespeichert sind, strahlgeformt. Ein empfangener Strahl in einer Richtung wird hinsichtlich der Wellenausstrahlung in derselben Richtung auf diese Weise zweimal strahlgeformt. Es ist möglich, das gesamte Objekt durch Variieren der Richtwirkung der Wellenausstrahlung und des Empfanges abzutasten. Der strahlgeformte, empfangene Strahl, der auf diese Weise erhalten wird, wird von dem Signalprozessor 19 erfaßt und auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben bestehen gemäß vorliegender Ausführungsform die empfangenen Signale, bevor sie in dem Aperturaddierabschnitt 18 strahlgeformt werden, aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde 1 und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt verliehen und niedriger Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt verliehen, wodurch eine Gewichtung angewandt wird. Als Resultat besteht der Vorteil, daß auch dann, wenn das Objekt sich während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt kaum gestört werden, da sie durch einmaligen Empfang erhalten werden, und darüber hinaus eine größere Amplitude haben als die Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen.
Ferner wurde in der vorstehenden Beschreibung durch Verstärker eine Gewichtung angelegt, die jedoch auch durch digitale Multiplikation von digitalen Daten, die einer A/D-Umwandlung unterzogen werden, angelegt werden kann. Ferner kann eine Technik zur Steuerung der Empfangsempfindlichkeit der piezoelektrischen Transducer ebenfalls verwendet werden.
Ferner wurde in der vorstehenden Beschreibung angenommen, daß die Verstärkungen der Gewichtung unabhängig von der Tiefe konstant sind, wobei es jedoch auch möglich ist, die Verstärkung der Gewichtung in Abhängigkeit von der Breite zu variieren, das heißt eine dynamische Gewichtung anzuwenden. In diesem Fall wird die Apertur beim Empfang auf kurze Distanz enger und der Beitrag durch die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde nimmt beträchtlich ab. Da nämlich ein Ausgangssignal erzielbar ist, das aus empfangenen Strahlen nur von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Ultraschallsonde strahlgeformt wird, wird die Präzision der synthetischen Apertur durch die Bewegung des Objekts niemals verringert.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die zweite Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegerätes gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
In Fig. 3 bezeichnet 21 einen multidirektionalen Strahlformer, 22 und 23 bezeichnen Speicher und 24 und 25 Addierglieder. Aperturaddierabschnitte 26 und 27 sind aus dem Speicher 22 und dem Addierglied 24 beziehungsweise dem Speicher 23 und dem Addierglied 25 zusammengesetzt. 28 bezeichnet einen Speicher und 29 bezeichneten einen Selektor. Der übrige Aufbau entspricht dem der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungs form.
Der vorstehend beschriebene Aufbau wird nachfolgend in Verbindung mit seinem Betriebsablauf im Detail erläutert.
Wie Fig. 3 zeigt, erzeugt die Sendeschaltung 2 Ansteuerimpulse, um dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T8 anzusteuern. Zwischen den jeweiligen Ansteuerimpulsen, die an die piezoelektrischen Transducer T1 bis T8 angelegt werden, ist eine Phasendifferenz vorgesehen, und von der Ultraschallsonde gesendete Ultraschallstrahlen werden strahlgeformt beziehungsweise strahlgelenkt, wobei deren Richtwirkung gesteuert wird. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in einem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. SW3 bis SW6 wählen die empfangenen Signale der piezoelektrischen Transducer T3 bis T6, die in einem Mittelabschnitt der Apertur der Sonde 1 angeordnet sind, in Zusammenhang mit der ersten Wellenausstrahlung aus. Die Signale, die durch SW3 bis SW6 gelaufen sind, werden von den Verstärkern 7 bis 10 verstärkt. In den Verstärkern 7 bis 10 wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Gewichtung angewandt. Die Ausgangssignale der Verstärker 7 bis 10 werden von den A/Ds 11 bis 14 in digitale Signale umgewandelt, die von dem multidirektionalen Strahlformer 21 addiert werden. In dem multidirektionalen Strahlformer 21 werden den Ausgangssignalen der jeweiligen A/Ds 11 bis 14 zwei Arten von Verzögerungszeiten zugewiesen und eine Empfangsrichtwirkung in zwei Richtungen wird der Ultraschallsonde 1 verliehen. Die Ausgangssignale in zwei Systemen von dem multidirektionalen Strahlformer 21 werden in den Speichern 22 und 23 der Aperturaddierabschnitte 26 und 27 entsprechend der Empfangsempfindlichkeit in zwei Richtungen wie vorstehend beschrieben gespeichert. In der vorstehend beschriebenen Weise werden empfangene Echos der ersten Wellenausstrahlung in den Speichern 22 und 23 gespeichert.
Anschließend sendet die Sendeschaltung 2 eine Welle zum zweiten Mal. Der zweite gesendete Strahl entspricht dem ersten gesendeten Strahl. SW3 bis SW6 wählen die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T7 und T8 in dem Peripherieabschnitt der Apertur der Sonde 1 für die zweite Wellenausstrahlung. Die von den Verstärkern 7 bis 10 gewichteten Verstärkungen werden an die Signale angelegt, die durch SW3 bis SW6 gelaufen sind. Wie Fig. 2A und 2B zeigen, werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur starke Verstärkungen verliehen und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt der Apertur werden niedrige Verstärkungen verliehen. Die Ausgangssignale der Verstärker 7 bis 10 werden von den A/Ds 11 bis 14 in digitale Signale umgewandelt, die in dem multidirektionalen Strahlformer 21 addiert werden. In dem multidirektionalen Strahlformer 21 werden die Ausgangssignale der jeweilige A/Ds 11 bis 14 mit zwei verschiedenen Arten von Zeitverzögerungen versehen und die Ultraschallsonde erhält eine Empfangsrichtwirkung in zwei Richtungen. Die Ausgangssignale von dem multidirektionalen Strahlformer 21 werden mit den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern T3 bis T6, die in den Speichern 22 und 23 in den Addiergliedern 24 beziehungsweise 25 gespeichert sind, strahlgeformt. Die empfangenen Strahlen in zwei Richtungen werden hinsichtlich der zweiten Wellenausstrahlung in derselben Richtung in vorstehend beschriebener Weise strahlgeformt. Das Ausgangssignal von dem Aperturaddierabschnitt 26 wird in den Speicher 28 geschrieben und mit einer Verzögerung versehen, die einem Sendeabschnitt entspricht. Für die Zeitgebung der Wellenausstrahlung, in der der abgegebene Strahl in dem Aperturaddierabschnitt 27 strahlgeformt wird, wählt der Selektor 29 das Ausgangssignal von dem Aperturaddierabschnitt 27 und wählt das Ausgangssignal des Speichers 28, wenn die Strahlen in dem Aperturaddierabschnitt 27 nicht strahlgeformt werden. Ein empfangener Strahl, der bei jeder Zeitgebung der Wellenausstrahlung strahlgeformt wird, wird dadurch erhalten, daß die Ausrichtfunktion der empfangenen Daten in vorstehend beschriebener Weise verwirklicht wird. Es ist möglich, das gesamte Objekt durch Variieren der Richtwirkung der Wellenausstrahlung und des Empfanges abzutasten. Das empfangene Signal, das auf diese Weise strahlgeformt wird, wird von dem Signalprozessor 19 erfaßt und auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben bestehen gemäß vorliegender Ausführungsform die empfangenen Signale vor der Strahlformung durch die Aperturaddierabschnitte 26 und 27 aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde 1 und den empfangenen Signalen aus dem Peripherieabschnitt der Apertur, und hohe Verstärkungen werden an den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur angewandt und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von dem Peripherieabschnitt der Apertur gegeben. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur nicht in großem Umfang gestört werden, auch wenn das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt wurde, und darüber hinaus haben sie eine größere Amplitude als die Signale von den piezoelektrischen Transducern im Peripherieabschnitt der Apertur, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner besteht der Vorteil, daß das strahlgeformte Aperturausgangssignal für jede Wellenausstrahlung erzielbar ist, indem die multidirektionale Strahlformungsfunktion mit der Ausrichtfunktion der empfangenen Daten zum Speichern des strahlgeformten Strahles kombiniert wird.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die dritte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 4 bezeichnet 40 eine Abtastschaltung und 41 bezeichnet eine Foldover-Schaltung. Der übrige Aufbau entspricht der ersten Ausführungsform. Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Abtastschaltung 40 und die Foldover-Schaltung 41 zeigt. Wie Fig. 5 zeigt, weist die Abtastschaltung 40 MUXs 50, 51, 52 und 53 auf, und die Foldover-Schaltung 41 ist mit MUXs 54, 55, 56 und 57 versehen.
Nachfolgend wird im Zusammenhang mit dem Betriebsablauf der Aufbau im Detail beschrieben.
In Fig. 5 wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 der Abtastschaltung 40 die piezoelektrischen Transducer T1, T2, T3 und T4 der Sonde 1. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die ersten Ansteuerimpulse, um dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 anzusteuern. Eine Phasendifferenz ist zwischen den jeweiligen Ansteuerimpulsen, die an die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 angelegt werden, gegeben, und die Richtwirkung der von der Ultraschallsonde 1 gesendeten Ultraschallstrahlen wird gesteuert, wodurch eine Strahlformung der Strahlen erfolgt. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T3 und T4 der Ultraschallsonde 1 empfangenen Signale durchlaufen die MUXs 50, 51, 52 und 53 und werden in die MUXs 54, 55, 56 und 57 der Foldover-Schaltung 41 eingegeben. In den MUXs 54, 55, 56 und 57 werden Schalter so gewählt, daß die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die an symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte der Apertur der Ultraschallsonde positioniert sind, addiert werden. In diesem Fall werden die piezoelektrischen Transducer T1 und T4 und die piezoelektrischen Transducer T2 und T3 addiert. Ein derartiger Zustand der Foldover-Schaltung 41 wird als Foldover-Zustand bezeichnet und ein entsprechender Abtastmodus wird als Foldover- Abtastmodus bezeichnet.
Die Ausgangssignale der Foldover-Schaltung 41 werden von den Verstärkern 7 und 8 verstärkt und von den A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt und anschließend mit Verzögerung von dem Strahlformer 15 addiert. Das Ausgangssignal des Strahlformers 15 wird an dem Speicher 16 und dem Addierglied 17 des Aperturaddierabschnitts 18 vorbeigeleitet und von dem Signalprozessor 19 erfasst. Wenn der erste Empfangsvorgang vollendet ist, wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 die piezoelektrischen Transducer T5, T2, T3 und T4. Gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ablauf werden Schalter so gewählt, daß T5 und T2 und T3 und T4 in der Foldover-Schaltung 41 addiert werden. Auf diese Weise werden die Wellenausstrahlung und der -empfang wiederholt, während die Apertur die Oberseite der Ultraschallprobe entlangläuft, womit eine Aperturabtastbewegungsfunktion realisiert wird und die empfangenen Echos auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt werden.
Nachfolgend wird ein Abtastmodus mit synthetischer Apertur beschrieben.
In Fig. 5 wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 die piezoelektrischen Transducer T1, T2, T3 und T4 der Sonde 1. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die ersten Ansteuerimpulse, um dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 anzusteuern. Eine Phasendifferenz ist zwischen den jeweiligen Ansteuerimpulsen gegeben, die an die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 angelegt werden, und die Richtwirkung der von der Ultraschallsonde 1 gesendeten Ultraschallstrahlen wird gesteuert, wodurch eine Strahlformung beziehungsweise Strahllenkung der Ultraschallstrahlen erfolgt. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T3 und T4 der Ultraschallsonde 1 empfangenen Signale durchlaufen die MUXs 50, 51, 52 und 53 und werden in die MUXs 54, 55, 56 und 57 der Foldover-Schaltung 41 eingegeben. In den MUXs 54, 55, 56 und 57 werden Schalter so gesteuert, daß die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die in dem Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde liegen, diese durchlaufen. In diesem Fall durchlaufen die Signale von den piezoelektrischen Transducern T2 und T3 die MUXs 55 und 56 und werden den Verstärkern 7 beziehungsweise 8 jeweils eingegeben. Die Signale von den piezoelektrischen Transducern T1 und T4 werden nicht in die Verstärker 7 und 8 eingegeben, indem die MUXs 54 und 57 ausgeschaltet werden. Die Ausgangssignale der Foldover-Addierschaltung 41 werden von den Verstärkern 7 und 8 verstärkt und mit Verzögerung durch den Strahlformer 15 addiert, nachdem sie von den A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt wurden. Das Ausgangssignal des Strahlformers 15 wird in dem Speicher 16 des Aperturaddierabschnitts 18 gespeichert.
Nachdem der erste Empfangsvorgang vollendet ist, wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 der Abtastschaltung die piezoelektrischen Transducer T1, T2, T3 und T4 in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Sendevorgang aus. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die zweiten Ansteuerimpulse und steuert dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 an. Die zweiten gesendeten Strahlen entsprechen den ersten gesendeten Strahlen. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T1, T2, T3 und T4 der Ultraschallsonde 1 empfangenen Signale durchlaufen die MUXs 50, 51, 52 und 53 und werden in die MUXs 54, 55, 56 und 57 der Foldover-Schaltung 41 eingegeben. In den MUXs 44, 55, 56 und 57 werden Schalter so gesteuert, daß die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die in dem Peripherieabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde liegen, diese durchlaufen. In diesem Fall laufen die Signale von den piezoelektrischen Transducern T1 und T4 durch die MUXs 54 und 57 und werden in die Verstärker 7 beziehungsweise 8 eingegeben. Die Signale von den piezoelektrischen Transducern T1 und T2 werden nicht in die Verstärker 7 und 8 eingegeben, indem die MUXs 55 und 56 ausgeschaltet werden.
Die Ausgangssignale der Foldover-Schaltung 41 werden von den Verstärkern 7 und 8 verstärkt und mit Verzögerung durch den Strahlformer 15 addiert, nachdem sie von den A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt wurden. Das Ausgangssignal des Strahlformers 15 wird von dem Addierglied 17 zu den ersten empfangenen Daten, die in dem Speicher 16 des Aperturaddierabschnitts 18 gespeichert sind, addiert. Auf diese Weise wird der empfangene Strahl in eine Richtung hinsichtlich der zweimaligen Wellenausstrahlung in derselben Richtung strahlgeformt. In der vorstehenden Beschreibung wurden die Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur mit hohen Verstärkungen versehen und die empfangenen Signale von dem Peripherieabschnitt mit niedrigen Verstärkungen, wodurch eine Gewichtung angewandt wurde.
Ein derartiger Zustand der Foldover-Schaltung 41 wird als synthetischer Aperturaddierzustand bezeichnet und ein entsprechender Abtastmodus wird als Abtastmodus mit synthetischer Apertur bezeichnet. Das Ausgangssignal des Aperturaddierabschnitts 18 wird von dem Signalprozessor 19 erfasst. Wenn der zweite Empfangsvorgang vollendet ist, wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 der Abtastschaltung die piezoelektrischen Transducer T5, T2, T3 und T4 und der dritte und vierte Sende- und Empfangsvorgang werden durchgeführt, womit das Ausgangssignal des Aperturaddierabschnitts 18 erhalten wird. Auf diese Weise werden das Senden und der Empfang von Wellen wiederholt, während die Apertur die Oberseite der Ultraschallsonde 1 entlangläuft, und die empfangenen Echos werden auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben bestehen gemäß vorliegender Ausführungsform die empfangenen Signale vor der Strahlformung durch den Aperturaddierabschnitt 18 aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde 1 und den empfangenen Signalen von dem Peripherieabschnitt der Apertur, und die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur werden mit hohen Verstärkungen versehen und die empfangenen Signale von dem Peripherieabschnitt der Apertur werden mit niedrigen Verstärkungen versehen. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt nicht besonders gestört werden, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, und darüber hinaus eine größere Amplitude als diejenige der Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt haben, womit es möglich wird, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner hat die vorliegende Ausführungsform auch den Vorteil, daß der Abtastmodus mit synthetischer Apertur und der Foldover-Abtastmodus verwirklicht werden können.
Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die vierte Ausführungsform eines Ultraschalldiagnosegeräts gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
In Fig. 6 bezeichnet 60 eine Ultraschallsonde, die aus piezoelektrischen Transducern T1 bis T8 aufgebaut ist. 61 bezeichnet eine weitere Ultraschallsonde, die aus piezoelektrischen Transducern T11 bis T14 aufgebaut ist. 62 bezeichnete eine Abtastschaltung und 63 bezeichnet eine Foldover-Schaltung. Der übrige Aufbau ist ähnlich dem der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Abtastschaltung 62 und die Foldover-Schaltung 63 zeigt. Wie Fig. 7 zeigt, ist die Abtastschaltung 62 mit MUXs 70, 71, 72 und 73 versehen, und die Foldover-Schaltung ist mit MUXs 74 und 76 und SWs 75 und 77 versehen.
Der vorstehend dargelegte Aufbau wird nachfolgend im Zusammenhang mit seinem Betriebsablauf im Detail erläutert.
In Fig. 7 wählen die MUXs 70, 71, 72 und 73 der Abtastschaltung 62 die piezoelektrischen Transducer T1, T2, T3 und T4 der Sonde 1. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die ersten Ansteuerimpulse und steuert dadurch die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 an. Zwischen den an die piezoelektrischen Transducer T1 bis T4 angelegten Ansteuerimpulsen wird eine Phasendifferenz vorgesehen und die von der Ultraschallsonde 1 gesendeten Ultraschallstrahlen werden strahlgeformt, wobei ihre Richtwirkung gesteuert wird. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 1 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T1 und T3 der Ultraschallsonde empfangenen Signale laufen durch die MUXs 70 und 72 und werden den MUXs 74 und 76 der Foldover-Schaltung 63 eingegeben. Die von den piezoelektrischen Transducern T2 und T4 empfangenen Signale laufen durch die MUXs 71 und 73 und werden den SWs 75 und 77 der Foldover-Schalter 63 eingegeben. In den MUXs 74 und 76 werden die Kanäle der MUXs 74 und 76 so gewählt, daß die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die in Bezug auf die Mitte der Apertur der Ultraschallsonde an symmetrischen Positionen befindlich sind, addiert werden. In diesem Fall werden die piezoelektrischen Transducer T1 und T4 und die piezoelektrischen Transducer T2 und T3 jeweils addiert. Ein derartiger Zustand der Foldover-Schaltung 63 wird als Foldover-Zustand bezeichnet und ein entsprechender Abtastmodus wird als Foldover-Abtastmodus bezeichnet. Die Ausgangssignale der Foldover-Schaltung 63 werden von den A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt, die mit Verzögerung anschließend von dem Strahlformer 15 addiert werden. Das Ausgangssignal des Strahlformers 15 umgeht den Speicher 16 und das Addierglied 17 des Aperturaddierabschnitts 18 und wird vom Signalprozessor 19 erfasst. Wenn der erste Empfangsvorgang vollendet ist, wählen die MUXs 50, 51, 52 und 53 der Abtastschaltung die piezoelektrischen Transducer T5, T2, T3 und T4 der Ultraschallsonde 16. Gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ablauf werden in der Foldover-Schaltung 63 die Kanäle der MUXs 74 und 76 so gewählt, daß T5 und T2 sowie T3 und T4 jeweils addiert werden. Auf diese Weise werden die Wellenausstrahlung und der Empfang wiederholt, während die Apertur an der Oberseite der Ultraschallsonde 1 entlangbewegt wird, und die empfangenen Echos werden auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.
Nachfolgend wird ein Abtastmodus mit synthetischer Apertur beschrieben.
In Fig. 7 wählen die MUXs 70, 71, 72 und 73 der Abtastschaltung 62 die piezoelektrischen Transducer T11, T12, T13 und T14 der Ultraschallsonde 61. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die ersten Ansteuerimpulse und steuert damit die piezoelektrischen Transducer T11 bis T14 an. Zwischen den jeweiligen an die piezoelektrischen Transducer T11 bis T14 angelegten Ansteuerimpulsen wird eine Phasendifferenz vorgesehen und die von der Ultraschallsonde 61 gesendeten Ultraschallstrahlen werden strahlgeformt oder reflektiert, wobei ihre Richtwirkung gesteuert wird. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 61 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T11, T12, T13 und T14 empfangenen Signale durchlaufen die MUXs 70, 71, 72 und 73 und werden den MUXs 74 und 76 und den SWs 75 und 77 der Foldover-Schaltung eingegeben. In den MUXs 74 und 76 und den SWs 75 und 77 werden die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die im mittleren Abschnitt der Apertur der Ultraschallsonde 61 angeordnet sind, durchgeleitet. In diesem Fall durchlaufen die Signale von den piezoelektrischen Transducern T12 und T13 die SWs 75 und 77 und werden den A/Ds 11 beziehungsweise 12 eingegeben. Die Signale von den piezoelektrischen Transducern T11 und T14 werden nicht in die A/Ds 11 und 12 eingegeben, indem die MUXs 74 und 76 abgeschaltet werden. Die Ausgangssignale der Foldover- Schaltung 63 werden von den A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt und mit Verzögerung von dem Strahlformer 15 addiert. Das Ausgangssignal von dem Strahlformer 15 wird in dem Speicher 16 des Aperturaddierabschnitts 18 gespeichert.
Nachdem der erste Empfangsvorgang vollendet ist, wählen die MUXs 70, 71, 72 und 73 der Abtastschaltung 62 die piezoelektrischen Transducer T11, T12, T13 und T14 in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Sendevorgang. Die Sendeschaltung 2 erzeugt die zweiten Ansteuerimpulse und steuert damit die piezoelektrischen Transducer T11 bis T14 an. Der zweite gesendete Strahl entspricht dem ersten gesendeten Strahl. Die gesendeten Ultraschallstrahlen werden in dem Objekt reflektiert und von der Ultraschallsonde 61 empfangen. Die von den piezoelektrischen Transducern T11, T12, T13 und T14 der Ultraschallsonde 61 empfangenen Signale durchlaufen die MUXs 70, 71, 72 und 73 und werden in die MUXs 74 und 76 und die SWs 75 und 77 der Foldover-Schaltung 63 eingegeben. In den MUXs 70, 71, 72 und 73 werden die Kanäle der MUXs 74 und 76 und der SWs 75 und 77 so gesteuert, daß die Signale von den piezoelektrischen Transducern, die in dem Peripherieabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde angeordnet sind, durchgelassen werden. In diesem Fall durchlaufen die Signale von den piezoelektrischen Transducern T11 und T14 die MUXs 71 und 73 und werden jeweils in die Verstärker eingegeben. Die Signale von den piezoelektrischen Transducern T11 und T13 werden nicht in die A/Ds 11 und 12 eingegeben, indem die SWs 75 und 77 abgeschaltet werden.
Die Ausgangssignale der Foldover-Schaltung 63 werden durch die Verstärker und die A/Ds 11 und 12 in digitale Daten umgewandelt und mit Verzögerung anschließend von dem Strahlformer 15 addiert. Das Ausgangssignal des Strahlformers 15 wird in dem Addierglied 17 zu den ersten empfangenen Daten, die in dem Speicher 16 des Aperturaddierabschnitts 18 gespeichert sind, addiert. In der vorstehend beschriebenen Weise wird ein in einer Richtung empfangener Strahl hinsichtlich der Wellenausstrahlung zweimal in einer Richtung strahlgeformt. Wie vorstehend beschrieben werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur hohe Verstärkungen verliehen und den empfangenen Signalen von dem Peripherieabschnitt werden niedrige Verstärkungen verliehen, wodurch eine Gewichtung angelegt wird.
Ein derartiger Zustand der Foldover-Schaltung 63 wird als Addierzustand einer synthetischen Apertur bezeichnet und ein entsprechender Abtastmodus wird als Abtastmodus mit synthetischer Apertur bezeichnet. Wenn der zweite Empfangsvorgang vollendet ist, wird das Ausgangssignal von dem Strahlformer 15 mit den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern T12 und T13, die in dem Speicher 16 des Addierabschnitts 18 gespeichert sind, strahlgeformt. In vorstehend beschriebener Weise wird ein empfangener Strahl in einer Richtung hinsichtlich der zweiten Wellenausstrahlung in derselben Richtung strahlgeformt. Es ist möglich, das gesamte Objekt durch Variieren der Richtwirkung der Wellenausstrahlung und des Empfangs abzutasten. Das auf diese Weise erhaltene strahlgeformte empfangene Signal wird von dem Signalprozessor 19 erfasst und auf der Anzeigeeinheit 20 dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben bestehen gemäß vorliegender Ausführungsform die empfangenen Signale, bevor sie von dem Aperturaddierabschnitt 18 strahlgeformt werden, aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde 60 und den empfangenen Signalen von dem Peripherieabschnitt der Apertur, und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt der Apertur gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den Peripherieabschnitt der Apertur gegeben. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt nicht besonders gestört werden, auch wenn das Objekt sich während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, und darüber hinaus eine Amplitude haben, die größer ist als die des Signals von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt der Apertur, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner hat die vorstehend beschriebene Ausführungsform auch den Vorteil, daß es möglich ist, den Abtastmodus mit synthetischer Apertur und den Foldover-Abtastmodus zu verwirklichen.
Wie vorstehend beschrieben bestehen die empfangenen Signale vor der Strahlformung aus den empfangenen Signalen von piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt gegeben, womit eine Gewichtung angewandt wird. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Mittelabschnitt kaum im großen Umfang gestört werden, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, da diese empfangenen Signale durch einen einmaligen Empfangsvorgang erhältlich sind und darüber hinaus eine Amplitude haben, die größer als diejenige des Signals von den piezoelektrischen Transducern im Peripherieabschnitt ist, womit es möglich wird, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen.
Die empfangenen Signale vor der Strahlformung bestehen aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Peripherieabschnitt gegeben. Ferner wird eine Gewichtung dynamisch angewandt, so daß die Verstärkung in dem Peripherieabschnitt allgemein niedriger wird, wenn die Distanz der Relativbewegung des Objekts länger wird. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt kaum gestört sind, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, da diese Signale mit einem Sendevorgang erhalten werden, und darüber hinaus ist deren Amplitude größer als diejenige des Signals von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, womit es möglich wird, eine sehr exakte synthetische Apertur zu verwirklichen.
Die empfangenen Signale vor der Strahlformung bestehen aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt gegeben. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt kaum in höherem Ausmaß gestört werden, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, und darüber hinaus haben diese Signale eine Amplitude, die größer ist als diejenige der Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner besteht auch der Vorteil, daß es möglich ist, eine Vielzahl von synthetischen Aperturausgangssignalen zur gleichen Zeit unter Verwendung einer multidirektionalen Strahlformungsfunktion zu erhalten, wodurch keine Absenkung der Bildwechselfrequenz verursacht wird.
Die empfangenen Signale vor der Strahlformung bestehen aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt gegeben. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt nicht in höherem Ausmaß gestört werden, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, und darüber hinaus haben diese Signale eine Amplitude, die größer ist als diejenige der Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner besteht der Vorteil, daß es möglich ist, ein Ausgangssignal mit synthetischer Apertur für jede Wellenausstrahlung durch Kombinieren der multidirektionalen Strahlformungsfunktion mit der Ausrichtfunktion der empfangenen Daten zum Speichern des strahlgeformten Strahles zu erzielen.
Die empfangenen Signale vor der Strahlformung bestehen aus den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt der Apertur der Ultraschallsonde und den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt und hohe Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt gegeben und niedrige Verstärkungen werden den empfangenen Signalen von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt gegeben. Als Resultat besteht der Vorteil, daß die empfangenen Signale von den piezoelektrischen Transducern im Mittelabschnitt nicht in höherem Ausmaß gestört werden, auch wenn sich das Objekt während der zweimaligen Wellenausstrahlung bewegt hat, und darüber hinaus haben diese Signale eine Amplitude, die größer ist als diejenige der Signale von den piezoelektrischen Transducern in dem Peripherieabschnitt, was es möglich macht, eine sehr präzise synthetische Apertur zu verwirklichen. Ferner besteht auch der Vorteil, daß es möglich ist, den Abtastmodus mit synthetischer Apertur und den Foldover-Abtastmodus zu verwirklichen.

Claims

1. Ultraschalldiagnosegerät mit einer Vielzahl von Sendeeinrichtungen (2), die Sendeansteuerimpulse erzeugen, und einer Vielzahl von piezoelektrischen Transducern (T1-T8), die Strahlen senden und Signale empfangen, bei welchem

die Sende- und Empfangsvorgänge mehrmals in eine Richtung ausgeführt werden,

eine Empfangsapertur in einen Mittelabschnitt und einen Peripherieabschnitt geteilt ist,

an den empfangenen Signalen eine Gewichtung ausgeführt wird, so daß die Verstärkung von Verstärkern (7, 8, 910) im Mittelabschnitt höher ist als in dem Peripherieabschnitt der Apertur,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Mittelabschnitt und die Peripherieabschnitte bezüglich der Mitte der Apertur symmetrisch angeordnet sind,

von den Sende- und Empfangsvorgängen ein Empfangsvorgang nur in dem Mittelabschnitt ausgeführt wird und ein anderer Empfangsvorgang nur in dem Peripherieabschnitt ausgeführt wird, die empfangenen Signale in einen Strahlformer (15) und einen Aperturaddierabschnitt (18) eingespeist werden, um ein empfangenes Signal zu erhalten,

eine Eingangsschaltung sowohl für ein empfangenes Signal der piezoelektrischen Transducer in dem Mittelabschnitt als auch ein empfangenes Signal der piezoelektrischen Transducer in dem Peripherieabschnitt gemeinsam verwendet wird.

2. Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 1, bei welchem die Gewichtung dynamisch verändert wird.

3. Ultraschalldiagnosegerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem die Empfangsvorgänge gleichzeitig und in mehreren Richtungen ausgeführt werden.

4. Ultraschalldiagnosegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Apertur eine Foldover-Funktion hat.

5. Ultraschalldiagnosegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welchem eine Aperturbewegungsfunktion vorgesehen ist.