(57)【要約】【課題】本発明は、超音波信号を送信する間、受信部を完全に絶縁させる超音波システム用の送受信スイッチング装置が開示される。【解決手段】本発明による超音波システム用の送受信スイッチング装置は、一端が送信部および超音波プローブと連結され、他端が受信部と連結される複数のダイオードブリッジと、ダイオードブリッジに連結され、超音波信号を送信する間、ダイオードブリッジをオフ状態に切り替え、送信信号が受信部に伝達されるのを遮断し、対象体から反射される複数の超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信する間、ダイオードブリッジに順方向バイアス電流を印加させて受信信号を受信部に伝達するスイッチングモジュールとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信信号を形成する送信部と、
前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して前記複数の超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、
前記複数の受信信号を受信する受信部と、
前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部とを備え、
該スイッチング部は、第１および第２の状態の間にスイッチング可能である複数のダイオードブリッジを備え、
前記第１の状態の場合、前記複数の送信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるのを遮断し、前記第２の状態の場合、前記複数の受信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるようにする
ことを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記スイッチング部は、前記ダイオードブリッジに連結されたスイッチングモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記スイッチングモジュールは、前記第２の状態で前記ダイオードブリッジに順方向バイアス電流を印加させることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記スイッチングモジュールは、前記第１の状態で前記ダイオードブリッジに逆方向バイアス電流を印加させることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記スイッチングモジュールは、一対のスイッチを備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記スイッチングモジュールは、前記複数のダイオードブリッジのスイッチングを個別的に又は同時に制御する請求項２に記載の超音波システム。
【請求項７】
複数の送信信号を形成する送信部と、
前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換し、前記複数の超音波信号を対象体に送信して前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、
前記複数の受信信号を受信する受信部と、
前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されたスイッチング部と、
前記複数の受信信号のそれぞれに対する電圧を測定して測定電圧を形成する電圧測定部と、
前記測定電圧を予め定められたしきい電圧と比較して、前記測定電圧が前記しきい電圧以上であれば、前記送信信号が前記受信部に伝達されるのを遮断するために前記スイッチング部を制御し、前記測定電圧が前記しきい電圧以下であれば、前記受信信号が前記受信部に伝達されるようにスイッチング部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項８】
前記スイッチング部は、前記送信部および前記受信部に連結されたダイオードブリッジを含み、
前記制御部は、前記ダイオードブリッジを制御することを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記スイッチング部は、前記ダイオードブリッジに連結されたスイッチングモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の超音波システム。
【請求項１０】
複数の送信信号を形成する送信部と、
前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して前記複数の超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、
前記複数の受信信号を受信する受信部と、
前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部と、
前記複数の受信信号のそれぞれに対する電圧を測定して測定電圧を形成する電圧測定部と、
ブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）指示に応答して対応する送信信号が前記受信部へ伝達されることを防ぐように前記スイッチング部を制御し、非ブロッキング（ｎｏｎ−ｂｌｏｃｋｉｎｇ）指示に応答して対応する受信信号が前記受信部へ伝達されることを許容するようにスイッチング部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項１１】
複数の送信信号を形成する送信部と、
送信の間、前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して対象体に送信し、受信の間、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、
前記複数の受信信号を受信する受信部と、
前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部とを備え、
該スイッチング部は、第１および第２の状態の間にスイッチング可能である複数のダイオードブリッジを備え、
前記第１の状態の場合、前記複数の送信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるのを遮断し、前記第２の状態の場合、前記複数の受信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるようにする
ことを特徴とする超音波システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、特に超音波信号の送信の間、受信部に入力される高電圧の送信信号を遮断する送受信スイッチング装置を備える超音波システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるので、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
一般に、超音波システムは、送受信スイッチを備える。この送受信スイッチは、超音波信号を送信する間、送信部と超音波プローブとを連結し、送信部から提供される高電圧の送信信号を超音波プローブに伝達すると同時に、受信部を高電圧の送信信号から絶縁させる。送受信スイッチは、対象体から反射された超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信する間、超音波プローブと受信部とを連結し、超音波エコー信号を受信した超音波プローブから出力される受信信号を受信部に伝達する。
【０００４】
従来は、特に浅い深さの超音波映像を取得する場合、超音波信号を送信する間、送受信スイッチが受信部を完全に絶縁できず、高電圧の送信信号が受信部に入力される。これによって受信部に影響を及ぼすだけでなく、超音波映像の画質を低下させる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５１２１６８号公報
【特許文献２】特開２００７−３１９２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、超音波信号を送信する間、受信部を完全に絶縁させる送受信スイッチング装置を備える超音波システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における超音波システムは、複数の送信信号を形成する送信部と、前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して前記複数の超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、前記複数の受信信号を受信する受信部と、前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部とを備える。該スイッチング部は、第１および第２の状態の間にスイッチング可能である複数のダイオードブリッジを備え、前記第１の状態の場合、前記複数の送信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるのを遮断し、前記第２の状態の場合、前記複数の受信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるようにする。
【０００８】
また、本発明における超音波システムは、複数の送信信号を形成する送信部と、前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換し、前記複数の超音波信号を対象体に送信して前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、前記複数の受信信号を受信する受信部と、前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されたスイッチング部と、前記複数の受信信号のそれぞれに対する電圧を測定して測定電圧を形成する電圧測定部と、前記測定電圧を予め定められたしきい電圧と比較して前記測定電圧が前記しきい電圧以上であれば、前記送信信号が前記受信部に伝達されるのを遮断するために前記スイッチング部を制御し、前記測定電圧が前記しきい電圧以下であれば、前記受信信号が前記受信部に伝達されるようにスイッチング部を制御する制御部とを備える。
【０００９】
また、本発明における超音波システムは、複数の送信信号を形成する送信部と、前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して前記複数の超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、前記複数の受信信号を受信する受信部と、前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部と、前記複数の受信信号のそれぞれに対する電圧を測定して測定電圧を形成する電圧測定部と、ブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）指示に応答して対応する送信信号が前記受信部へ伝達されることを防ぐように前記スイッチング部を制御し、非ブロッキング（ｎｏｎ−ｂｌｏｃｋｉｎｇ）指示に応答して対応する受信信号が前記受信部へ伝達されることを許容するようにスイッチング部を制御する制御部とを備える。
【００１０】
また、本発明における超音波システムは、複数の送信信号を形成する送信部と、送信の間、前記複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して対象体に送信し、受信の間、前記対象体から反射される複数のエコー信号を受信し、前記複数のエコー信号に基づいて複数の受信信号を形成する超音波プローブと、前記複数の受信信号を受信する受信部と、前記送信部、前記超音波プローブおよび前記受信部に連結されるスイッチング部とを備える。該スイッチング部は、第１および第２の状態の間にスイッチング可能である複数のダイオードブリッジを備え、前記第１の状態の場合、前記複数の送信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるのを遮断し、前記第２の状態の場合、前記複数の受信信号のそれぞれが前記受信部に伝達されるようにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、超音波信号を送信する間、受信部を完全に絶縁させることができ、超音波映像の画質を改善させることができる。
【００１２】
また、本発明は、送受信スイッチを非常に小さなサイズに、かつ簡単に具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例における送受信スイッチング部が適用される超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例における送受信スイッチング部の例を示す例示図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例における送受信スイッチング部が適用される超音波システムの構成を示すブロック図である。超音波システム１００は、送信部１１０、超音波プローブ１２０、受信部１３０、送受信スイッチング部１４０、制御部１５０、プロセッサ１６０およびディスプレイ部１７０を備える。
【００１６】
送信部１１０は、フレームを得るための高電圧の送信信号を形成する。ここで、フレームは、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像、Ｄモード（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像、Ｃモード（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅ）映像、弾性映像などのフレームを含む。
【００１７】
超音波プローブ１２０は、送信部１１０から提供される複数の送信信号を複数の超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される複数の超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して複数の受信信号を形成する。超音波プローブ１２０は、超音波信号と電気的信号とを相互に変換するための複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備える。
【００１８】
受信部１３０は、超音波プローブ１２０から提供される複数の受信信号をアナログデジタル変換する。また、受信部１３０は、超音波プローブ１２０の変換素子の位置および集束点を考慮し、デジタル変換された複数の受信信号を受信集束し、受信集束された複数の受信信号を用いて複数の超音波データを形成する。
【００１９】
送受信スイッチング部１４０は、超音波信号を送信する間、送信部１１０と超音波プローブ１２０とを連結して送信部１１０から提供される高電圧の送信信号を超音波プローブ１２０に伝達すると同時に、受信部１３０を高電圧の送信信号から完全に絶縁させる。また、送受信スイッチング部１４０は、超音波信号を受信する間、超音波プローブ１２０と受信部１３０とを連結して超音波プローブ１２０から提供される受信信号を受信部１３０に伝達する。図２を参照して超音波信号を送信する間、受信部１３０を絶縁させる送受信スイッチング部（以下、「スイッチング部」と略す。）１４０を説明する。
【００２０】
図２を参照すれば、スイッチング部１４０は、複数のダイオードブリッジを備え、該各々は第１および第２の状態間でスイッチング可能であり、ダイオードブリッジ（Ｄ１〜Ｄ４）が第１の状態の場合、各送信信号が受信部１３０に伝達されるのを遮断し、ダイオードブリッジが第２の状態の場合、各受信信号が受信部１３０に伝達されるようにする。スイッチング部１４０は、ダイオードブリッジに連結されたスイッチングモジュール２４０をさらに備えることができる。スイッチングモジュール２４０は、第１の状態で逆方向バイアス電流を印加させ、第２の状態で順方向バイアス電流を印加させるように動作することができる。
【００２１】
一実施例において、スイッチングモジュール２４０は、一対のスイッチＳＷ１、ＳＷ２を備えることができる。超音波信号を送信する間、第１のスイッチＳＷ１がマイナス電圧端子（−Ｖ）に連結され、第２のスイッチＳＷ２がプラス電圧端子（＋Ｖ）に連結されることによって、ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４はオフ状態となる（逆方向バイアス電流印加）。従って、送信部１１０から提供される高電圧の送信信号は、受信部１３０に印加されず、受信部１３０を完全に絶縁させることができる（第１の状態）。
【００２２】
一方、超音波エコー信号を受信する間、第１のスイッチＳＷ１がプラス電圧端子（＋Ｖ）に連結され、第２のスイッチＳＷ２がマイナス電圧端子（−Ｖ）に連結されることによって、ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４に順方向バイアス電流を印加させる。従って、超音波プローブ１２０から提供される受信信号は、ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４を介して受信部１３０に伝達される（第２の状態）。
【００２３】
本実施例で、第１および第２のスイッチは機械的リレートランジスタ、ＦＥＴ（ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで具現できる。スイッチングモジュール２４０は、複数のダイオードブリッジのスイッチングを個別的に又は同時に制御するように具現され得る。
【００２４】
再び図１を参照すれば、制御部１５０は、超音波信号を送信する間、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２のスイッチングを制御する。また、制御部１５０は、超音波信号の送受信を制御し、超音波映像の形成およびディスプレイを制御する。制御部１５０は、ブロッキング(ｂｌｏｃｋｉｎｇ)指示に応じて対応する送信信号が受信部へ伝達されることを防ぐようにスイッチング部１４０を制御する。また、制御部１５０は、非ブロッキング(ｎｏｎ−ｂｌｏｃｋｉｎｇ)指示に応じて対応する受信信号が受信部へ伝達されることを許容するようにスイッチング部１４０を制御する。
【００２５】
プロセッサ１６０は、受信部１３０から提供される複数の超音波データを用いて超音波映像を形成する。ディスプレイ部１７０は、プロセッサ１６０で形成された超音波映像をディスプレイする。
【００２６】
本発明は望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく様々な変形および変更が可能である。
【００２７】
一実施例において、超音波システムは、電圧測定部を備えることができる。電圧測定部は、複数の超音波エコー信号を受信する間、各送信信号の電圧を測定して測定電圧を形成することができる。制御部１５０は、次の段階を実行するように動作することができる。測定電圧を予め定められたしきい電圧と比較し、測定電圧がしきい電圧以上であれば、各送信信号が受信部１３０に伝達されるのを遮断するためにスイッチング部１４０を制御し、測定電圧がしきい電圧以下であれば、各受信信号が受信部１３０に伝達されるようにスイッチング部１４０を制御する段階を実行するように動作することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１００      超音波システム
１１０      送信部
１２０      超音波プローブ
１３０      受信部
１４０      送受信スイッチング部
１５０      制御部
１６０      プロセッサ
１７０      ディスプレイ部
２４０      スイッチングモジュール
Ｄ１〜Ｄ４  ダイオードブリッジ
ＳＷ１      第１のスイッチ
ＳＷ２      第２のスイッチ
【図１】
2010201163.tif 000003
【図２】
2010201163.tif 000004