[发明专利]超声矩阵成像设备

说明书

本发明涉及一种超声成像设备(100)，包括以行(L_i)和列(C_j)的矩阵布置的多个超声换能器(101)，每个换能器具有第一电极(E1)和第二电极(E2)，其中，同一行的换能器的第一电极互相连接，并且同一列的换能器的第二电极互相连接。

本专利申请要求法国专利申请FR19/06515的优先权权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及超声成像领域，并且更具体地针对包括超声换能器的阵列和用于控制这些换能器的电子电路的设备。

背景技术

超声成像设备常规地包括多个超声换能器和连接到换能器的电子控制电路。在操作中，换能器组件被放置在主体的前面，期望采集该主体的图像。电子设备被配置为向换能器施加电激励信号，以使得由换能器朝向待分析的主体发射超声波。由换能器发射的超声波被待分析的主体(通过其内部和/或表面结构)反射，并且然后返回到换能器，该换能器将它们转换回电信号。电响应信号由电子控制电路读取，并且可以被存储和分析以从中推导出与所研究的主体相关的信息。

在二维图像采集设备的情况下，超声换能器可以被布置成线性阵列，或者在三维图像采集设备的情况下被布置成阵列。在二维图像采集设备的情况下，所采集的图像一方面代表所研究的主体在由线性阵列中的换能器的对准轴定义的平面中的横截面，并且另一方面代表所研究的主体在由换能器的发射方向定义的平面中的横截面。在三维图像采集设备的情况下，所采集的图像代表由阵列中的换能器的两个对准方向和换能器的发射方向定义的体积。

在三维图像采集设备中，称为完全填充的设备(其中在阵列中的每个换能器可单独寻址)可以与称为行-列寻址或RCA的设备(其中在阵列中的换能器可按行和按列寻址)区分开来。

完全填充的设备在发射模式和接收模式下的超声波束的成形中提供了更大的灵活性。然而，用于控制阵列的电子系统是复杂的，在M行和M列的阵列的情况下所需的发射/接收通道的数量等于M*N。此外，信噪比通常相对较低，因为每个换能器具有暴露于超声波的较小的表面积。

RCA型设备使用算法用于形成不同的超声波束。关于完全填充的设备，可能会降低波束成形的可能性。然而，用于控制阵列的电子系统显著简化，在M行和N列的阵列的情况下，所需的发射/接收通道的数量减少到M+N。此外，在发射和接收阶段期间，由于在行或列中的换能器的互相连接，信噪比得到改善。

行-列寻址(RCA)三维图像采集设备在此被更特别地考虑。

发明内容

实施例的目的是提供一种克服了已知设备的全部或部分缺点的三维超声图像采集设备。

为此，本实施例提供了一种超声成像设备，包括：

-以行和列的阵列布置的多个超声换能器，每个换能器包括第一电极和第二电极，同一行的换能器的第一电极被互相连接并且同一列的换能器的第二电极被互相连接；

-用于每一行的发射电路、接收电路和开关，所述开关可配置为在第一配置中，将在行中的换能器的第一电极连接到所述行的发射电路，并且在第二配置中，将在行中的换能器的第一电极连接到所述行的接收电路；

-用于每一列的发射电路、接收电路和开关，所述开关可配置为在第一配置中，将在列中的换能器的第二电极连接到所述列的发射电路，并且在第二配置中，将在列中的换能器的第二电连接到所述列的接收电路；以及

-控制电路，其被配置为：

在第一发射阶段，将行和列的开关控制为第一配置，控制该行的发射电路以在该行中的换能器的第一电极上施加DC偏置信号，并控制该列的发射电路以在该列中的换能器的第二电极上施加可变激励信号；和/或