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    • 专利摘要:
    DerSender/Empfängerfür eine konvexeSonde und eine lineare Sonde werden verwendet, um eine Sektorsondeanzusteuern. Wenn eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, die mit einerkonvexen Sonde und einer linearen Sonde betrieben wird, eine Sektorsondeverwendet, wähltsie gewöhnlichaus einer Anzahl von L Schwingungselementen (mit N kleiner L) eineAnzahl von N Schwingungselementen aus, die gleich der Anzahl vonKanälender Sektorsonde ist, so dass die ausgewählten Elemente unter einerweitgehend konstanten Teilung in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind, und schaltet lediglich solche Hochspannungsschalterein, die mit den ausgewähltenSchwingungselementen verbunden sind, um das Sektorscannen mit dem Sender/Empfänger durchzuführen. Eswird ermöglicht,das Sektorscannen mittels eines Senders/Empfängers durchzuführen, derweniger Kanäleaufweist als die Anzahl der Schwingungselemente der Sektorsonde.
    公开号:DE102004027796A1
    申请号:DE200410027796
    申请日:2004-06-08
    公开日:2004-12-30
    发明作者:Shinichi Hino Amemiya
    申请人:GE Medical Systems Global Technology Co LLC；
    IPC主号:A61B8-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Sektorsondesowie eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, und insbesondere einVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde sowie eine Ultraschalldiagnosevorrichtung,die in der Lage ist, eine Sektorsonde zu treiben (anzusteuern),indem der Sender/Empfängerfür einekonvexe Sonde und eine lineare Sonde verwendet wird.
    [0002] EineUltraschalldiagnosevorrichtung, die eine konvexe Sonde und lineareSonde verwendet, ist mit einem Sender/Empfänger ausgerüstet, der beispielsweise einen0-ten bis 31-sten Kanal und einen Hochspannungsschalter aufweist,zu dem ein 0-ter bis 127-ster Schalter gehören, wobei jeder n-te Kanal,mit n gleich 0 bis 31, parallel mit dem n-ten Schalter, dem (n+32)-stenSchalter, ... und dem (n+96)-sten Schalter verbunden wird. Der 0-tebis 127-ste Schalter sind jeweils mit dem 0-ten bis 127-sten Schwingungselementder konvexen Sonde und der linearen Sonde verbunden. Lediglich der0-te bis 31-ste Schalter sind eingeschaltet, um das 0-te bis 31-steSchwingungselement anzusteuern, und als nächstes werden lediglich der1-te bis 32-ste Schalter eingeschaltet, um das 1-te bis 32-ste Schwingungselementanzusteuern, und dar auf werden lediglich der 2-te bis 33-ste Schaltereingeschaltet, um das 2-te bis 33-ste Schwingungselement anzusteuern,usw., so dass reihum gleichzeitig 32 Schwingungselemente getriebenwerden, wodurch das lineare Scannen oder konvexe Scannen durchgeführt wird.Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, die eine Sektorsonde verwendet,ist mit einem Sender/Empfängerausgerüstet,der beispielsweise einen 0-ten bis 63-sten Kanal aufweist, wobeider 0-te bis 63-ste Kanal jeweils mit dem 0-ten bis 63-sten Schwingungselementder Sektorsonde verbunden ist. Der 0-te bis 63-ste Kanal treibtdas 0-te bis 63-ste Schwingungselement, indem die Kanäle zeitlichmit unterschiedlichen Verzögerungszeitengesteuert werden, wodurch das Sektorscannen durchgeführt wird.(Siehe beispielsweise die nicht patentierte Veröffentlichung 1).
    [0003] "Medical UltrasoundApparatus Handbook", 3.59 auf S.94, 3.64 auf S.97 und 3.76 auf S.102, herausgegebendurch Electronic Industries Association of Japan, veröffentlichtdurch Corona Corp. fürdie erste Überarbeitungam 20. Januar 1997.
    [0004] DieAnzahl von Kanälendes Senders/Empfängersfür einekonvexe Sonde und lineare Sonde ist, wie zuvor erwähnt, kleinerals die Anzahl der Schwingungselemente der konvexen Sonde und linearenSonde. Im Gegensatz dazu ist die Anzahl der Kanäle des Senders/Empfängers für eine Sektorsondegrößer odergleich der Anzahl der Schwingungselemente der Sektorsonde. Aufgrunddieses Unterschiedes besteht das Problem, dass die Ultraschalldiagnosevorrichtungaus dem Stand der Technik nicht in der Lage ist, eine Sektorsondemittels eines Senders/Empfängersfür einekonvexe Sonde und lineare Sonde anzusteuern.
    [0005] Insbesondereweist eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, die zur Diagnose innererOrgane und superfiziellen Gewebes bestimmt ist, einen Sender/Empfänger mitbeispielsweise 32 Kanälenauf und verwendet eine konvexe Sonde und eine lineare Sonde mitbeispielsweise 128 Schwingungselementen. Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung,die zur Diagnose von Kreislauforganen bestimmt ist, weist hingegeneinen Sender/Empfängermit beispielsweise 64 Kanälenauf und verwendet eine Sektorsonde mit beispielsweise 64 Schwingungselementen.Bisher ist es nicht möglich,die Sektorsonde der zuletzt erwähntenVorrichtung fürdie herkömmlicheUltraschalldiagnosevorrichtung zu verwenden.
    [0006] Demgemäß ist eseine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuerneiner Sektorsonde sowie eine Ultraschalldiagnosevorrichtung zu schaffen,die in der Lage sind, eine Sektorsonde mittels des Senders/Empfängers für eine konvexeSonde und eine lineare Sonde anzusteuern.
    [0007] Ineinem ersten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einem Verfahrenzum Ansteuern einer Sektorsonde, die eine Anzahl von L Schwingungselementenaufweist, durch eine Anzahl von N Kanälen eines Senders oder Empfängers für eine konvexeSonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahrendadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Anzahl von N Schwingungselementen auswählt undansteuert, die in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenmit konstanter Teilung oder weitgehend konstanter Teilung angeordnet sind.
    [0008] DasVerfahren zum Ansteuern einer Sonde des ersten Aspekts wählt undsteuert eine Anzahl von N Schwingungselementen an, die gleich derAnzahl von Kanälendes Senders oder Empfängersist, wobei die N Schwingungselemente in der fluchtenden Anordnungvon L Schwingungselementen der Sektorsonde mit konstanter Teilungoder weitgehend konstanter Teilung angeordnet sind. Die sich ergebendeMöglichkeitdes Sektorscannens ermöglicht dasAnsteuern einer Sektorsonde mittels des Senders/Empfängers für die konvexeSonde und die lineare Sonde. Eine breite Verteilung von Schwingungselementenermöglichteine große Öffnung.
    [0009] Ineinem zweiten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einemVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, die eine Anzahl von LSchwingungselementen aufweist, durch eine Anzahl von N Kanälen einesSenders oder Empfängersfür eine konvexeSonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahrendadurch gekennzeichnet ist, dass eine Anzahl von N Schwingungselementenausgewähltund angesteuert werden, die in der Mitte oder nahe der Mitte derfluchtenden Anordnung der Schwingungselemente angeordnet sind.
    [0010] Dasdem zweiten Aspekt gemäße Verfahren zumAnsteuern einer Sonde wähltund steuert eine Anzahl von N Schwingungselementen an, die gleich derAnzahl von Kanälendes Senders oder Empfängersist, wobei die N Schwingungselemente in der Mitte oder nahe derMitte der fluchtenden Anordnung von L Schwingungselementen der Sektorsondeangeordnet sind. Die sich ergebende Möglichkeit eines Sektorscannengestattet das Ansteuern einer Sektorsonde mittels des Senders/Empfängers für die konvexeSonde und die lineare Sonde. Eine dichte Verteilung von Schwingungselementeneignet sich zur Bildgebung eines wenig tiefen Bereichs.
    [0011] Ineinem dritten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einemVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, die eine Anzahl von LSchwingungselementen aufweist, durch eine Anzahl von N Kanälen einesSenders oder Empfängersfür eine konvexeSonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahrendadurch gekennzeichnet ist, dass eine Anzahl von N Schwingungselementen nacheinem Zufallsprinzip aus den L Schwingungselementen ausgewählt undangesteuert werden.
    [0012] Dasdem dritten Aspekt gemäße Verfahren zumAnsteuern einer Sonde wähltnach einem Zufallsprinzip aus den L Schwingungselementen der Sektorsondeeine Anzahl von N Schwingungselementen, die gleich der Anzahl vonKanälendes Senders oder Empfängersist, und steuert diese N Schwingungselemente an. Die sich ergebendeMöglichkeiteines Sektorscannens ermöglichtdas Ansteuern einer Sektorsonde mittels des Senders/Empfängers für die konvexeSonde und die lineare Sonde. Eine unregelmäßige Verteilung von Schwingungselementenfördertdas Auftauchen einesNebenzipfels.
    [0013] Ineinem vierten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einemVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, die eine Anzahl von LSchwingungselementen aufweist, durch eine Anzahl von N Kanälen einesSenders oder Empfängersfür eine konvexeSonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahrendadurch gekennzeichnet ist, dass eine Anzahl von N/2 Schwingungselementen nacheinem Zufallsprinzip aus der Anzahl von L/2 Schwingungselementenausgewähltund angesteuert werden, die auf der einen Seite der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind, und einer Anzahlvon N/2 Schwingungselementen, die symmetrisch oder nahezu symmetrischzu den zuerst ausgewähltenSchwingungselementen gegenüberder Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen angeordnetsind.
    [0014] Dasdem vierten Aspekt gemäße Verfahren zumAnsteuern einer Sonde wähltnach einem Zufallsprinzip eine Anzahl von N/2 Schwingungselementen aus,die gleich der halben Anzahl von Kanälen des Senders oder Empfängers ist,von den L/2 Schwingungselementen der Sektorsonde, die auf der einen Seiteder Mitte der fluchtenden Anordnung der Schwingungselemente einerSektorsonde angeordnet sind, und steuert diese N/2 Schwingungselementean. Das verfahren wähltund treibt ferner eine Anzahl von N/2 Schwingungselementen, diequer über dieMitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen symmetrischoder nahezu symmetrisch zu den zuerst gewählten Schwingungselementenangeordnet sind. Die sich ergebende Mög lichkeit eines Sektorscannensermöglichtdas Ansteuern einer Sektorsonde mittels des Senders/Empfängers für die konvexeSonde und die lineare Sonde. Eine unregelmäßige Verteilung der Hälfte vonSchwingungselementen fördertdas Auftauchen einesNebenzipfels. Darüber hinaus vereinfacht einenahezu symmetrische Verteilung von anzusteuernden Schwingungselementendie Einstellung von Verzögerungszeitenfür einSektorscannen.
    [0015] Ineinem fünftenAspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einem Verfahren zumAnsteuern einer Sektorsonde, das auf der oben erwähnten Anordnungbasiert und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wahrscheinlichkeiteiner Wahl von Schwingungselementen erhöht ist, die in der Mitte odernahe der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind.
    [0016] Eineziemlich dichte Verteilung von anzusteuernden Schwingungselementenin der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen,die durch das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des fünften Aspektserreicht wird, eignet sich zur Bildgebung eines wenig tiefen Bereichs.
    [0017] Ineinem sechsten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einemVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, das auf der oben erwähnten Anordnungbasiert und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wahrscheinlichkeiteiner Wahl in einer zusammenhängendenFolge von Schwingungselementen, die fern von der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind, gesenkt wird.
    [0018] Dasdem sechsten Aspekt gemäße Verfahrenzum Ansteuern einer Sonde weist an Positionen fern von der Mitteder fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen eine dünne Verteilungvon anzusteuernden Schwingungselementen auf. Mit anderen Worten,eine verhältnismäßig dichteVerteilung von Elementen nahe der Mitte eignet sich zur Bildgebungeines wenig tiefen Bereichs.
    [0019] Ineinem siebten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einemVerfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, die eine Anzahl von LSchwingungselementen aufweist, durch eine Anzahl von N Kanälen einesSenders oder Empfängersfür eine konvexeSonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahrendadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Anzahl von C aneinandergrenzenden Schwingungselementen,die in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtenden Anordnung vonSchwingungselementen angeordnet sind, und jedes b-te Element auseiner Anzahl von N-C Schwingungselementen, die zu beiden Seitender C Schwingungselemente angeordnet sind, auswählt und ansteuert.
    [0020] Dasdem siebten Aspekt gemäße Verfahren zumAnsteuern einer Sonde wähltund steuert eine Anzahl von C Schwingungselementen an, die in der Mitteoder nahe der Mitte der fluchtenden Anordnung von L Schwingungselementender Sektorsonde angeordnet sind. Das Verfahren wählt und treibt ferner jedesb-te Element aus einer Anzahl von N-C Schwingungselementen, diezu beiden Seiten der C Schwingungselemente angeordnet sind. Diesich ergebende Möglichkeiteines Sektorscannen gestattet das Ansteuern einer Sektorsonde mittelsdes Senders/Empfängersfür diekonvexe Sonde und die lineare Sonde. Eine dichte Verteilung vonC Schwingungselementen in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen eignet sich zur Bildgebung eineswenig tiefen Bereichs. Darüberhinaus ist ein verhältnismäßig große Öffnung zugelassen.
    [0021] Ineinem achten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einem Verfahrenzum Ansteuern einer Sektorsonde, das dadurch gekennzeichnet ist, dassabhängigvon mindestens einem der Parameter Ultraschalldiagnosemodus, Scantiefe,Abtastwinkel und Ultraschallfrequenz eines von mindestens zwei derauf der oben erwähntenAnordnung basierenden Verfahren zum Ansteuern einer Sonde ausgewählt wird.
    [0022] Dasdem achten Aspekt gemäße Verfahren zumAnsteuern einer Sonde kann eines der oben erwähnten Verfahren zum Ansteuerneiner Sonde des ersten bis sechsten Aspekts auswählen, das zu dem diagnostischenUltraschallmodus, der Scantiefe, dem Abtastwinkel oder der Ultraschallfrequenz passt.
    [0023] Ineinem neunten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist,dass zu dieser gehören:ein Sender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist, wobei jeder Satz von m-ten bis (m+N-1)-ten Schaltern, mit mgleich 0, N, .., (k-1)N, vereinigt sind, um eine (m/N)-te Schaltergruppezu bilden. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner einSchaltersteuerungsmittel, das zwei Schaltergruppen auswählt, indenen sämtlicheSchalter mit Schwingungselementen verbunden sind, für eine Schaltergruppelediglich ungeradzahlige Schalter einschaltet, für eine weitere Schaltergruppelediglich geradzahlige Schalter einschaltet und Schalter ausschaltet,die zu anderen Schaltergruppen gehören und mit Schwingungselementenverbunden sind.
    [0024] Diedem neunten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungwählt ausden L Schwingungselementen eine Anzahl von 2N aufeinander folgendenSchwingungselementen und ist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuerneiner Sonde des ersten Aspekts fürdie 2N aufeinander folgenden Schwingungselemente durchzuführen.
    [0025] Ineinem zehnten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist,dass zu dieser gehören:ein Sender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungs schalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner ein Schaltersteuerungsmittel,das den (L/2-N/2)-ten bis (L/2+N/2-1)-ten Schalter einschaltet,und andere Schalter abschaltet, die mit Schwingungselementen verbundensind.
    [0026] Diedem zehnten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des zweitenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0027] Ineinem elften Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einer Ultraschalldiagnosevorrichtung, diedadurch gekennzeichnet ist, dass zu dieser gehören: ein Sender oder Empfänger miteinem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter mit einem0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichenZahl k gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mitN<L.M, die in der Reihenfolgevon dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnet sind,wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner ein Schaltersteuerungsmittel,das aus den 0-ten bis (L-1)-ten Schaltern eine Anzahl von N Schwingungselementenwählt,die mit konstanter Teilung oder weitgehend konstanter Teilung angeordnet sindund nicht mit gleichen Kanälenverbunden sind, und lediglich die N Schalter einschaltet und andere Schalterabschaltet, die mit Schwingungselementen verbunden sind.
    [0028] Diedem elften Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des erstenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0029] Ineinem zwölftenAspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einer Ultraschalldiagnosevorrichtung,die dadurch gekennzeichnet ist, dass zu dieser gehören: einSender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner ein Schaltersteuerungsmit tel,das aus den 0-ten bis (L-1)-ten Schaltern eine Anzahl von N Schwingungselementenwählt,die zufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, und lediglichdie N Schalter einschaltet und andere Schalter abschaltet, die mitSchwingungselementen verbunden sind.
    [0030] Diedem zwölftenAspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des drittenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0031] Ineinem dreizehnten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist,dass zu dieser gehören:ein Sender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner ein Schaltersteuerungsmittel,das aus den 0-ten bis (L-1)-ten Schaltern eine Anzahl von N Schwingungselementenwählt,die zufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, und lediglichdie zugeordneten N/2 Schalter einschaltet, und aus den (L/2)-tenbis (L-1)-ten Schaltern eine Anzahl von N/2 Schaltern wählt, dieSchwingungselementen entsprechen, die symmetrisch oder nahezu symmetrischzu den Schwingungselementen angeordnet sind, die den eingeschaltetenSchaltern unter den gegenüberder Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen angeordneten 0-tenbis (L/2-1)-ten Schaltern entsprechen und nicht mit gleichen Kanälen undmit den Kanälen,die durch die eingeschalteten Schalter unter den 0-ten bis (L/2-1)-tenSchaltern verwendet werden, verbunden sind, und schaltet lediglichdiese N/2 Schalter ein.
    [0032] Diedem dreizehnten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des viertenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0033] Ineinem vierzehnten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die auf der oben erwähnten Anordnungbasiert, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dassdie Schaltersteuerungsmittel Schalter wählt, die Schwingungselementenentsprechen, die mit höherenWahrscheinlichkeiten in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind als Wahrscheinlichkeiteneiner Wahl von Schaltern, die Schwingungselementen entsprechen,die fern von der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind.
    [0034] Diedem vierzehnten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des fünften Aspektseinwandfrei durchzuführen.
    [0035] Ineinem fünfzehntenAspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einer Ultraschalldiagnosevorrichtung,die auf der oben erwähntenAnordnung basiert, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,dass das Schaltersteuerungsmittel mit höheren Wahrscheinlichkeiteneinen Satz von ungeradzahligen Schaltern oder geradzahligen Schalternaus Schaltern auswählt,die Schwingungselementen entsprechen, die fern von der Mitte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen angeordnet sind,als Wahrscheinlichkeiten einer Wahl eines anderen Satzes von Schaltern.
    [0036] Diedem fünfzehntenAspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des sechstenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0037] Ineinem sechzehnten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist,dass zu dieser gehören:ein Sender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner ein Schaltersteuerungsmit tel,das einen (L/2-C/2)-ten bis (L/2+C/2-1)-ten Schalter einschaltet,jeden b-ten Schalter von dem (L/2-C/2-(b+1)(N-C)/2)-ten bis (L/2-C/2-b-1)-ten Schaltereinschaltet, jeden b-ten Schalter von dem (L/2-C/2+b)-ten bis (L/2+C/2-1+(b+1)(N-C)/2)-ten Schaltereinschaltet und andere Schalter abschaltet, die mit Schwingungselementenverbunden sind.
    [0038] Diedem sechzehnten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des siebtenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0039] Ineinem siebzehnten Aspekt beruht die vorliegende Erfindung auf einerUltraschalldiagnosevorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist,dass zu dieser gehören:ein Sender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschalter miteinem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, mit M gleich einem Wert N multipliziertmit einer natürlichen Zahlk gleich 2 oder größer; undeine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen, mit N<L.M, die in derReihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselement angeordnetsind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mit demn-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenist. Die Ultraschalldiagnosevorrichtung umfasst ferner: mindestenszwei der Schaltersteuerungsmittel der oben erwähnten Anordnung; und ein Schaltersteuerungsmittel,das abhängigvon mindestens einem der Parameter Ultraschalldiagnosemodus, Scantiefe,Ab tastwinkel und Ultraschallfrequenz eine der beiden Schaltersteuerungsmittelwählt.
    [0040] Diedem siebzehnten Aspekt gemäße Ultraschalldiagnosevorrichtungist in der Lage, das Verfahren zum Ansteuern einer Sonde des achtenAspekts einwandfrei durchzuführen.
    [0041] Gemäß dem erfinderischenVerfahren zum Ansteuern einer Sonde und der Ultraschalldiagnosevorrichtungist es möglich,das Sektorscannen einwandfrei durchzuführen, indem die Sektorsondemittels des Senders/Empfängersfür diekonvexe Sonde und die lineare Sonde angesteuert wird.
    [0042] WeitereAufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach demLesen der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungenveranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindungverständlich.
    [0043] 1 zeigt in einem Blockschaltbilddie Anordnung der Ultraschalldiagnosevorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
    [0044] 2 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem ersten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0045] 3 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem ersten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0046] 4 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammden Strahlachsenwinkel ϕ und den Ablenkwinkel θ.
    [0047] 5 zeigt eine Kennlinie derSignalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 30° beträgt, und der Signalfeldstärke gegenüber demAblenkwinkel θ,wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 45° beträgt.
    [0048] 6 zeigt eine Kennlinie derSignalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn die Frequenz f 2,2 MHz beträgt,und der Signalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn die Frequenz f 3 MHz beträgt.
    [0049] 7 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem zweiten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0050] 8 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem zweiten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0051] 9 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem dritten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0052] 10 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem dritten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfänger undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0053] 11 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem vierten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0054] 12 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem vierten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanäle des Senders/Empfängers undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0055] 13 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem fünftenAusführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0056] 14 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem fünftenAusführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfänger undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0057] 15 zeigt eine Kennlinieder Signalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn Schwingungselemente angesteuert werden, die unter einer weitgehendkonstanten Teilung in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind, und die Kennlinie der Signalfeldstärke gegenüber demAblenkwinkel θ,wenn Schwingungselemente getrieben werden, die nach einem Zufallsprinzipin einer Hälfteder fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sindund nahezu symmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung vonSchwingungselementen verteilt sind.
    [0058] 16 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem sechsten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalterund dem Sender/Empfänger.
    [0059] 17 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem sechsten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0060] 18 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem siebten Ausführungsbeispiel,die Verbindung zwischen der Sektorsonde, dem Hochspannungsschalter,und dem Sender/Empfänger.
    [0061] 19 zeigt in einem veranschaulichenden Diagramm,basierend auf dem siebten Ausführungsbeispiel,die Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfänger undden Schwingungselementen der Sektorsonde.
    [0062] Dievorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf veranschaulichteAusführungsbeispieleeingehender erläutert.Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
    [0063] 1 zeigt in einem Blockschaltbild,basierend auf einem ersten Ausführungsbeispiel,eine Ultraschalldiagnosevorrichtung 100.
    [0064] DieUltraschalldiagnosevorrichtung 100 weist eine konvexe Sonde 1C miteiner Anzahl von M Schwingungselementen, eine lineare Sonde 1L mit einerAnzahl von M Schwingungselementen, eine Sektorsonde 1S miteiner Anzahl von L Schwingungselementen, einen Hochspannungsschalter 2, dereine Anzahl von M Schalter aufweist, einen Sender/Empfänger 3 mitN Kanälen,einen B/M-Modusprozessor 4, einen CFM-(Colour-Flow-Mapping)-Prozessor 5,einen PDI-(Power-Doppler-Bild)-Prozessor 6, einen DSC-(DigitalenAbtastkonverter) 7, ein Displaygerät 8, einen Controller 9 undein Eingabegerät 10 auf.
    [0065] 2 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 desersten Ausführungsbeispiels. DieParameter sind in diesem Ausführungsbeispiel aufN=32, M=128 und L=64 gesetzt.
    [0066] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler Weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0067] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 63-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 63-sten Schaltern verbunden sind.
    [0068] DerController 9 vereinigt jeden Satz von m-ten bis (m+31)-tenSchaltern, mit m gleich 0,32,64 und 96, in einer (m/32)-sten Schaltergruppe,wählt zweiSchaltergruppen, in der sämtlicheSchalter mit Schwingungselementen verbunden sind, schaltet für eine Schaltergruppelediglich ungeradzahlige Schalter ein, schaltet für eine weitereSchaltergruppe lediglich geradzahlige Schalter ein und schaltetSchalter ab, die zu anderen Schaltergruppen gehören und mit Schwingungselementenverbunden sind. Im speziellen wähltder Controller 9 die 0-te Schaltergruppe und 1-te Schaltergruppe,schaltet fürdie 0-te Schaltergruppe lediglich die ungeradzahligen Schalter ein undschaltet fürdie 1-te Schaltergruppe lediglich die geradzahligen Schalter ein.Folglich werden von den Schwingungselementen, die der 0-ten Schaltergruppeentsprechen, lediglich die Schwingungselemente mit ungeraden Nummern 1, 3,.., 31 getrieben, und von den Schwingungselementen, dieder 1-ten Schaltergruppe entsprechen, lediglich die Schwingungselementemit geraden Nummern 32, 34, .., 62 getrieben.
    [0069] 3 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des ersten Ausführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0070] Vonden Schwingungselementen, die der 0-ten Schaltergruppe entsprechen,werden lediglich die Schwingungselemente mit ungeraden Nummern 1, 3,.., 31 getrieben und von den Schwingungselementen, dieder 1-ten Schaltergruppe entsprechen, werden lediglich die Schwingungselementemit geraden Nummern 32, 34, .., 62 getrieben.
    [0071] 3 ist zu entnehmen, dass 32 unterweitgehend konstanter Teilung angeordnete Schwingungselemente selektivangesteuert werden, und dass es für den Sender/Empfänger 3 möglich wird, dasSektorscannen mittels der Sektorsonde 1S durchzuführen. Darüber hinauskann die Vorrichtung eine große Öffnung aufweisen.
    [0072] 4 zeigt ein veranschaulichendesDiagramm des Strahlachsenwinkels ϕ und des Ablenkwinkels θ von derStrahlachse.
    [0073] DerStrahlachsenwinkel ϕ ist der Winkel der Strahlachse vonder Zentralachse Ax der Sektorsonde 1S aus gemessen.
    [0074] DerAblenkwinkel θ vonder Strahlachse ist der Winkel eines akustischen Signalstrahls vonder Strahlachse Bc aus gemessen.
    [0075] 5 zeigt eine Kennlinie derSignalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 30° beträgt, und der Signalfeldstärke gegenüber demAblenkwinkel θ,wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 45° beträgt. Die Frequenz f beträgt 2,2 MHz.
    [0076] 5 ist zu entnehmen, dasskein Nebenzipfel auftaucht, wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 30° beträgt, während einNebenzipfel GL auftaucht, wenn der Strahlachsenwinkel ϕ 45° beträgt. DerGraph zeigt, dass der Bereich der Abtastwinkel vorzugsweise vorgegebenwird mit: Strahlachsenwinkel |ϕ| ≤ 37,5° (d.h. die Mitte zwischen 30° und 45°), um das Auftaucheneines Nebenzipfels zu verhindern.
    [0077] 6 zeigt eine Kennlinie derSignalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn die Frequenz f 2,2 MHz beträgt,und der Signalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ beieiner Frequenz von 3 MHz. Der Strahlachsenwinkel ϕ beträgt 30°.
    [0078] 6 ist zu entnehmen, daskein Nebenzipfel auftaucht, wenn die Frequenz 2,2 MHz beträgt, während einNebenzipfel GL auftaucht, wenn die Frequenz 3 MHz beträgt. DerGraph zeigt, dass die Frequenz vorzugsweise auf einen Wert unterhalbvon 2,6 MHz (d.h. der Mitte zwischen 2,2 MHz und 3 MHz) festgesetztwird, um das Auftauchen eines Nebenzipfels zu verhindern.
    [0079] InFalle einer harmonischen Bildgebung, bei der eine niedrige Sendefrequenzverwendet wird und kaum harmonische Komponenten bei dem Schalldruckeines Nebenzipfels auftauchen, kann der Bereich eines Abtastwinkelsvorgegeben werden mit: Strahlachsenwinkel |ϕ| ≤ 45°.
    [0080] 7 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 eineszweiten Ausführungsbeispiels.Die Parameter sind in diesem Ausführungsbeispiel auf N=32, M=128und L=64 gesetzt.
    [0081] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist parallel mit dem n-ten Schalter,dem (n+32)-sten Schalter, ... und dem (n+96)-sten Schalter verbunden.
    [0082] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 63-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 63-sten Schaltern verbunden sind.
    [0083] DerController 9 schaltet den 16-ten bis 47-sten Schalter einund schaltet andere Schalter, ab die mit Schwingungselementen verbundensind. Folglich werden lediglich die 16-ten bis 47-sten Schwingungselementegetrieben, die in dem zentralen Abschnitt der fluchtenden Anordnungvon Schwingungselementen angeordnet sind.
    [0084] 8 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des zweiten Ausführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0085] Lediglichdie 16-ten bis 47-sten Schwingungselemente werden getrieben, diein dem zentralen Abschnitt der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind.
    [0086] 8 ist zu entnehmen, dassein selektives Ansteuern von 32 aneinandergrenzenden Schwingungselementendas Sektorscannen mittels der Sektorsonde 1S ermöglicht.In dem B/M-Modus,der die Grundwelle verwendet, lässtsich ein Bild mit geringerem Nebenzipfels erzielen. Aufgrund einerkleinen Öffnung,weist ein tiefer Bereich eine niedrige Auflösung auf. Folglich wird dieseVorrichtung vorzugsweise fürdie Beobachtung eines nur wenig unter der Oberfläche liegenden Bereichs (z.B.bis zu einer Tiefe von 12 cm oder weniger) oder für das CFModer PDI verwendet, die keine hohe Auflösung verlangen.
    [0087] 9 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 einesdritten Ausführungsbeispiels. DieParameter sind in diesem Ausführungsbeispiel aufN=32, M=128 und L=128 gesetzt.
    [0088] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler Weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0089] DieSektorsonde 15 weist 0-te bis 127-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 127-sten Schaltern verbundensind.
    [0090] JederSatz von m-ten bis (m+31)-ten Schaltern, mit m gleich 0,32,64 und96, wird vereinigt, um eine (m/32)-ste Schaltergruppe zu bilden.
    [0091] DerController 9 wählt32 Schwingungselemente, die mit konstanter Teilung oder weitgehend konstanterangeordnet sind und nicht, mit gleichen Kanälen verbunden sind, schaltetlediglich die 32 Schalter ein und schaltet andere Schalter ab, diemit Schwingungselementen verbunden sind. Folglich werden lediglich32 Schwingungselemente getrieben, die mit konstanter Teilung oderweitgehend konstanter Teilung in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind.
    [0092] 10 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des drittenAusführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0093] 10 ist zu entnehmen, dassfür jeden n-tenKanal, mit n gleich 0 bis 31, lediglich ein Schalter, der zu einermod{n/4}-ten Schaltergruppe gehört eingeschaltetwird, um ein entsprechendes Schwingungselement anzusteuern, wobeimod{./.} eine Funktion ist, die den Absolutbetrag von ./. ergibt.
    [0094] Allgemeinerausgedrückt,wird fürjeden n-ten Kanal, mit n gleich 0 bis N, lediglich ein Schalter eingeschaltet,der zu einer mod{n/k}-ten Schaltergruppe gehört, mit k=M/N.
    [0095] Dasdritte Ausführungsbeispielweist eine ähnlicheoperative Charakteristik auf wie das erste Ausführungsbeispiel.
    [0096] 11 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 einesvierten Ausführungsbeispiels. DieParameter sind in diesem Ausführungsbeispiel aufN=32, M=128 und L=128 gesetzt.
    [0097] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0098] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 127-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 127-sten Schaltern verbundensind.
    [0099] JederSatz von m-ten bis (m+31)-ten Schaltern, mit m gleich 0,32,64 und96, wird vereinigt, um eine (m/32)-ste Schaltergruppe zu bilden.
    [0100] DerController 9 wähltaus den 0-ten bis 127-sten Schaltern 32 Schwingungselementeaus, die zufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, schaltetle diglich die 32 Schalter ein und schaltet andere Schalter ab, diemit Schwingungselementen verbunden sind. Folglich werden lediglich32 Schwingungselemente getrieben, die in der fluchtenden Anordnungvon Schwingungselementen nach einem Zufallsprinzip verteilt sind.
    [0101] 12 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des viertenAusführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0102] 12 ist zu entnehmen, dasseine der vier Schaltergruppen nach einem Zufallsprinzip für jeden Kanalausgewähltwird, und lediglich ein Schalter, der zu der ausgewählten Schaltergruppegehört,eingeschaltet wird, um das entsprechende Schwingungselement anzusteuern.
    [0103] Wiein 12 gezeigt, ermöglicht einselektives Ansteuern von 32 Schwingungselementen, die nach einemZufallsprinzip in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind, das Sektorscannen mittels der Sektorsonde 1S.Basierend auf der Unregelmäßigkeitder Teilung der anzusteuernden Schwingungselemente lässt sichein Bild mit geringerem Nebenzipfel erzielen.
    [0104] 13 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungs schalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 einesfünftenAusführungsbeispiels. DieParameter sind in diesem Ausführungsbeispiel aufN=32, M=128 und L=64 gesetzt.
    [0105] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler Weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0106] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 63-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 63-sten Schaltern verbunden sind.
    [0107] JederSatz von m-ten bis (m+31)-ten Schaltern, mit m gleich 0,32,64 und96, wird vereinigt, um eine (m/32)-ste Schaltergruppe zu bilden.
    [0108] DerController 9 wähltaus den 0-ten bis 31-sten Schaltern 16 Schwingungselementeaus, die zufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, und schaltetlediglich die zugeordneten 16 Schalter ein. Anschließend wählt der Controller 9 ausden 32-sten bis 63-sten Schaltern 16 Schalter aus, dieSchwingungselementen entsprechen, die symmetrisch oder nahezu symmetrischzu den Schwingungselementen angeordnet sind, die den eingeschaltetenSchaltern unter den 0-ten bis 31-sten Schaltern gegenüber derMitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen entsprechen,und die nicht mit gleichen Kanälenund mit den Kanälenverbunden sind, die durch die eingeschalteten Schalter unter den0-ten bis 31-sten Schaltern verwendet werden, und schaltet lediglich diese16 Schalter ein. Folglich werden lediglich 32 Schwingungselementegetrieben, die nach einem Zufallsprinzip in einer Hälfte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sind und nahezusymmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind.
    [0109] 14 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des fünften Ausführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0110] 14 ist zu entnehmen, dass16 Schwingungselemente nach einem Zufallsprinzip aus den Schwingungselementender 0-ten Schaltergruppe ausgewählt werden,und lediglich die Schalter, die diesen Schwingungselementen entsprechen,eingeschaltet werden, um die entsprechenden Schwingungselementeanzusteuern. Darüberhinaus werden aus den Schwingungselementen der 1-ten SchaltergruppeSchalter ausgewählt,die den Kanälender ausgeschalteten Schalter der 0-ten Schaltergruppe entsprechen,und lediglich diese Schalter werden eingeschaltet, um die entsprechenden Schwingungselementeanzusteuern.
    [0111] Wiein 14 gezeigt, ermöglicht einselektives Ansteuern von 32 Schwingungselementen, die nach einemZufallsprinzip in einer Hälfteder fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sindund nahezu symmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung vonSchwingungselementen verteilt sind, das Sektorscannen mittels derSektorsonde 1S.
    [0112] 15 zeigt eine Kennlinieder Signalfeldstärkegegenüberdem Ablenkwinkel θ,wenn Schwingungselemente getrieben werden, die unter einer weitgehendkonstanten Teilung in der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind (weitgehend konstanteTeilung: erstes Ausführungsbeispiel),und eine Kennlinie der Signalfeldstärke gegenüber dem Ablenkwinkel θ, wenn Schwingungselementegetrieben werden, die nach einem Zufallsprinzip in einer Hälfte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sind und nahezusymmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind (virtuelle Symmetrie und Zufallsteilungen: fünftes Ausführungsbeispiel).Die Frequenz f beträgt2,2 MHz und der Strahlachsenwinkel ϕ ist 45°.
    [0113] 15 ist zu entnehmen, dassder Fall "virtuelleSymmetrie und Zufallsteilungen" gegenüber demFall "weitgehendkonstante Teilung" indem Bodenabschnitt des Hauptprofils zwar unterlegen ist, aber dafür keinenNebenzipfel hervorbringt. Dementsprechend stellt sich die Wahl vonSchwingungselementen im Falle von "virtueller Symmetrie und Zufallsteilungen" für beliebigeBildgebungsverfahren als ohne Weiteres nützlich heraus.
    [0114] 16 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 einessechsten Ausführungsbeispiels.Die Parameter sind in diesem Ausführungsbeispiel auf N=32, M=128und L=128 gesetzt.
    [0115] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler Weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0116] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 127-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 127-sten Schaltern verbundensind.
    [0117] JederSatz von m-ten bis (m+31)-ten Schaltern, mit m gleich 0,32,64 und96, wird vereinigt, um eine (m/32)-ste Schaltergruppe zu bilden.
    [0118] DerController 9 wähltaus den 0-ten bis 63-sten Schaltern 16 Schwingungselementeaus, die zufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, und schaltetlediglich diese 16 Schalter ein. Zu diesem Zeitpunkt werden Schalter, dieSchwingungselementen entsprechen, die in der Mitte oder nahe derMitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen angeordnetsind, mit höherenWahrscheinlichkeiten ausgewähltals Wahrscheinlichkeiten einer Wahl von Schaltern, die Schwingungselementenentsprechen, die fern von der Mitte der fluchtenden Anordnung vonSchwingungselementen angeordnet sind. Unter den Schaltern, die denSchwingungselementen entsprechen, die fern von der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind, werden ungeradzahligeSchalter mit höherenWahrscheinlichkeiten ausgewähltals Wahrscheinlichkeiten einer Wahl von geradzahligen Schaltern.Anschließend wählt derController 9 von dem 64-stenbis 127-sten Schalter 16 Schalter aus, die Schwingungs elementenentsprechen, die symmetrisch oder nahezu symmetrisch zu den Schwingungselementenangeordnet sind, die den eingeschalteten Schaltern unter den 0-tenbis 63-sten Schaltern gegenüberder Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen entsprechen,und die nicht mit gleichen Kanälenund mit den Kanälenverbunden sind, die durch die eingeschalteten Schalter unter den0-ten bis 63-sten Schaltern verwendet werden, und schaltet lediglich diese16 Schalter ein. Folglich werden lediglich 32 Schwingungselementegetrieben, die nach einem Zufallsprinzip in einer Hälfte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sind und nahezusymmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind.
    [0119] 17 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des sechstenAusführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0120] 17 ist zu entnehmen, dassvier Schwingungselemente nach einem Zufallsprinzip aus den ungeradzahligenSchwingungselementen der 0-ten Schaltergruppe ausgewählt sind,12 Schwingungselemente nach einem Zufallsprinzip aus den Schwingungselementender 1-ten Schaltergruppe ausgewähltsind, und lediglich die Schalter, die diesen Schwingungselementenentsprechen, eingeschaltet sind, um die entsprechenden Schwingungselemente anzusteuern.Von den Schaltern der 2. Schaltergruppe sind Schalter, die Schwingungselementenentsprechen, die symmetrisch oder nahezu symmetrisch zu den Schwingungs elementenangeordnet sind, die den eingeschalteten Schaltern der 1-ten Schaltergruppeentsprechen ausgewählt,und lediglich diese Schalter sind eingeschaltet. Von den Schalternder 3. Schaltergruppe sind Schalter, die Schwingungselementen entsprechen,die symmetrisch oder nahezu symmetrisch zu den Schwingungselementen angeordnetsind, die den eingeschalteten Schaltern der 0-ten Schaltergruppeentsprechen ausgewählt, undlediglich diese Schalter sind eingeschaltet. Die Schwingungselemente,die diesen Schaltern entsprechen, werden getrieben.
    [0121] Wiein 17 gezeigt, ermöglicht einselektives Ansteuern von 32 Schwingungselementen, die (unter derBedingung, dass die Verteilung abhängig von der Position gegendie Mitte ansteigt) nach einem Zufallsprinzip in einer Hälfte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen verteilt sind undnahezu symmetrisch in der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenverteilt sind, das Sektorscannen mittels der Sektorsonde 1S.Aufgrund der dichten Verteilung von anzusteuernden Schwingungselementenin dem Mittelabschnitt der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementen undder Verteilung von Schwingungselementen, die bis zu den Enden derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen heran reichen sollen,so dass die Öffnungrelativ groß seinkann, ist das sechste Ausführungsbeispielohne Weiteres fürjedes Bildgebungsverfahren zu verwenden.
    [0122] 18 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Verbindung zwischen der Sektorsonde 1S, dem Hochspannungsschalter 2 unddem Sender/Empfänger 3 einessiebten Ausführungsbeispiels.Die Parameter sind in diesem Ausführungsbeispiel auf N=32, M=128und L=128 gesetzt.
    [0123] Jedern-te Kanal, mit n gleich 0 bis 31, ist in paralleler Weise mit demn-ten Schalter, dem (n+32)-sten Schalter, ..., und dem (n+96)-stenSchalter verbunden.
    [0124] DieSektorsonde 1S weist 0-te bis 127-ste Schwingungselementeauf, die jeweils mit den 0-ten bis 127-sten Schaltern verbundensind.
    [0125] DerController 9 schaltet den 56-sten bis 71-sten Schalterein, schaltet von dem 40-sten bis 54-sten Schalter jeden zweitenein, schaltet von dem 73-sten bis 87-sten Schalter jeden zweitenein und schaltet andere Schalter ab, die mit Schwingungselementenverbunden sind. Folglich werden lediglich 16 aneinandergrenzendeSchwingungselemente, die in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind, und jeder zweitevon 16 Schwingungselementen, die zu beiden Seiten dieser mittlerenElemente angeordnet sind, getrieben.
    [0126] 19 zeigt in einem veranschaulichenden Diagrammdie Entsprechung zwischen den Kanälen des Senders/Empfängers 3 undden Schwingungselementen der Sektorsonde 1S des siebtenAusführungsbeispiels.Anzusteuernde Schwingungselemente sind durch gestrichelt gezeichneteEllipsoide markiert.
    [0127] 19 ist zu entnehmen, dasslediglich 16 aneinandergrenzende Schwingungselemente, die in derMitte oder nahe der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind, und jeder zweite von 16 Schwingungselementen, die zubeiden Seiten dieser mittleren Elemente angeordnet sind, getriebenwerden.
    [0128] Wiein 19 gezeigt, ist dassiebte Ausführungsbeispielauf der Grundlage einer dichten Verteilung von anzusteuernden Schwingungselementenin dem Mittelabschnitt der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenund des Vorsehens einer verhältnismäßig großen Öffnung ohneweiteres fürjedes Bildgebungsverfahren geeignet.
    [0129] Esist bevorzugt, mindestens zwei unter den ersten bis siebten Ausführungsbeispielenzu verwirklichen, und eines der beiden Ausführungsbeispiele basierend aufder Wahl durch den Controller 9 oder den Anwender abhängig vonmindestens einem Parameter, nämlichUltraschalldiagnosemodus, Scantiefe, Abtastwinkel und Ultraschallfrequenz,ausführen.
    [0130] Obwohldie vorhergehenden Ausführungsbeispieledavon ausgehen, dass der Sender und Empfänger übereinstimmend N Kanäle aufweisen,ist die vorliegende Erfindung auch auf Fälle anwendbar, in denen derSender und Empfänger über eineunter schiedliche Anzahl von Kanälenverfügen.Insbesondere wird die Erfindung angewendet, indem die Anzahl vonKanälendes Senders auf N gesetzt wird, und davon unabhängig wird die Erfindung angewendet,indem die Anzahl von Kanälendes Empfängers aufN gesetzt wird.
    [0131] Eslassen sich viele sehr unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindungkonfigurieren, ohne von dem Schutzumfang und dem Ziel der vorliegendenErfindung abzuweichen. Es ist selbstverständlich, dass die vorliegendeErfindung nicht durch die speziellen in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele,sondern nur durch die Definition in den beigefügten Patentansprüchen beschränkt ist.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Verfahren zum Ansteuern einer Sektorsonde, dieeine Anzahl von L Schwingungselementen aufweist, durch eine Anzahlvon N Kanäleneines Senders oder Empfängersfür einekonvexe Sonde und eine lineare Sonde, mit L größer N, wobei das Verfahreneine Anzahl von N Schwingungselementen aus den L Schwingungselementennach einem Zufallsprinzip auswähltund treibt.
    [2] Verfahren zum Ansteuern einer Sonde nach Anspruch1, wobei die Wahrscheinlichkeit einer Wahl von Schwingungselementen,die in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind, angehoben ist.
    [3] Verfahren zum Ansteuern einer Sonde nach Anspruch1, wobei die Wahrscheinlichkeit einer Wahl in einer zusammenhängendenFolge von Schwingungselementen, die fern von der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind, gesenkt wird.
    [4] Ultraschalldiagnosevorrichtung, zu der gehören: einSender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschaltermit einem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, wobei M gleich einer ZahlN multipliziert mit einer natürlichenZahl k gleich oder größer 2 ist;und eine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen,mit N<L.M, diein der Reihenfolge von dem 0-ten bis zu dem (L-1)-ten Schwingungselementangeordnet sind, wobei jeder n-te Kanal, mit n gleich 0 bisN-1, parallel mit dem n-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... unddem (n+(k-1)N)-ten Schalter verbunden ist, wobei das 0-te bis(L-1)-te Schwingungselement der Sektorsonde jeweils mit dem 0-tenbis (L-1)-ten Schalter verbunden ist, wobei jeder Satz vonm-ten bis (m+N-1)-ten Schaltern vereinigt sind, um eine (m/N)-teSchaltergruppe zu bilden, mit m gleich 0, N, .., (k-1)N, wobeidie Ultraschalldiagnosevorrichtung ferner umfasst: eine Schaltersteuerungsvorrichtung,die zwei Schaltergruppen auswählt,in denen sämtlicheSchalter mit Schwingungselementen verbunden sind, für eine Schaltergruppelediglich ungeradzahlige Schalter einschaltet, für eine weitere Schaltergruppelediglich geradzahlige Schalter einschaltet und Schalter ausschaltet,die zu anderen Schaltergruppen gehören und mit Schwingungselementenverbunden sind.
    [5] Ultraschalldiagnosevorrichtung, zu der gehören: einSender oder Empfängermit einem 0-ten bis (N-1)-ten Kanal; ein Hochspannungsschaltermit einem 0-ten bis (M-1)-ten Schalter, wobei M gleich einem WertN multipliziert mit einer natürlichenZahl k gleich oder größer 2 ist;und eine Sektorsonde mit einer Anzahl von L Schwingungselementen,mit N<L.M, diein der Reihenfolge von dem 0-ten bis (L-1)-ten Schwingungselemente angeordnetsind, wobei jede n-te Kanal, mit n gleich 0 bis N-1, parallel mitdem n-ten Schalter, dem (n+N)-ten Schalter, ... und dem (n+(k-1)N)-tenSchalter verbunden ist, wobei das 0-te bis (L-1)-te Schwingungselementder Sektorsonde jeweils mit dem 0-ten bis (L-1)-ten Schalter verbundenwird, die Ultraschalldiagnosevorrichtung ferner aufweist: eineSchaltersteuerungsvorrichtung, die unter dem 0-ten bis (L-1)-tenSchalter eine Anzahl von N Schwingungselementen auswählt, diezufälligangeordnet sind und nicht mit gleichen Kanälen verbunden sind, und lediglichdiese N Schalter einschaltet und andere mit Schwingungselementenverbundene Schalter abschaltet.
    [6] Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, beider die Schaltersteuerungsvorrichtung Schalter wählt, die Schwingungselementenentsprechen, die mit höherenWahrscheinlichkeiten in der Mitte oder nahe der Mitte der fluchtendenAnordnung von Schwingungselementen angeordnet sind als Wahrscheinlichkeiteneiner Wahl von Schaltern, die Schwingungselementen entsprechen,die fern von der Mitte der fluchtenden Anordnung von Schwingungselementenangeordnet sind.
    [7] Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, beider die Schaltersteuerungsvorrichtung mit höheren Wahrscheinlichkeiteneinen Satz von ungeradzahligen Schaltern oder geradzahligen Schalternaus Schaltern auswählt,die Schwingungselementen entsprechen, die fern von der Mitte derfluchtenden Anordnung von Schwingungselementen angeordnet sind,als Wahrscheinlichkeiten einer Wahl eines anderen Satzes von Schaltern.
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    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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