(57)【要約】  ２Ｄ超音波撮像システムが、異なる臨床応用に関する複数の異なるプローブを持つ。各２Ｄ撮像プローブは、アレイの個別の要素に結合される１次元アレイトランスデューサ及び１つ又は複数のマイクロビーム形成器を持つ。好ましくは、マイクロビーム形成器が、同じであり、システムの標準的な要素として機能する。マイクロビーム形成器は、それらのトランスデューサの要素からの信号を組み合わせ、全てのプローブは、部分的にビーム形成された信号の４から１６の出力部を持つ。メインフレームシステムは、４から１６のチャネルを備えるビーム形成器を持つ。これは、各プローブに対するビーム形成処理を完了する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２Ｄ撮像プローブのファミリーを持つ２Ｄ撮像に関する超音波診断システムであって、
異なる臨床応用に関する複数の２Ｄ撮像プローブであって、各２Ｄ撮像プローブが、アレイトランスデューサを持ち、１つ又は複数の同じマイクロビーム形成器が、前記アレイトランスデューサの要素に結合され、前記１つ又は複数のマイクロビーム形成器が、４から１６までの部分的にビーム形成された受信信号を生成する、複数の２Ｄ撮像プローブと、
前記部分的にビーム形成された受信信号をメインフレーム超音波システムに結合させるため、前記プローブのそれぞれに結合されるケーブルと、
メインフレーム超音波システムに結合するよう構成される各ケーブルの端にあるコネクタと、
メインフレーム超音波システムとを有し、
前記メインフレーム超音波システムが、
プローブケーブルにより係合するよう構成される嵌合コネクタと、
前記嵌合コネクタからの信号を受信するよう構成されるビーム形成器であって、完全にビーム形成された受信信号を形成するため、部分的にビーム形成された受信信号を処理するための４〜１６チャネルを持つ、ビーム形成器と、
前記完全にビーム形成された受信信号に応答する画像プロセッサと、
前記画像プロセッサに結合されるディスプレイとを持つ、超音波診断システム。
【請求項２】
前記マイクロビーム形成器が更に、前記２Ｄ撮像プローブの全てにおいて使用される標準的な要素を有する、請求項１に記載の超音波診断撮像システム。
【請求項３】
前記マイクロビーム形成器が、部分的にビーム形成された信号が生成される６４の入力部及び４つの出力部を持つ、請求項２に記載の超音波診断システム。
【請求項４】
各２Ｄ撮像プローブが、複数のマイクロビーム形成器を含む、請求項２に記載の超音波診断システム。
【請求項５】
前記２Ｄ撮像プローブの１つが、前記アレイトランスデューサを含むプローブハンドルを持ち、前記マイクロビーム形成器は、前記プローブハンドルに配置される、請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項６】
前記ケーブルが、前記プローブハンドルにおける前記マイクロビーム形成器に結合される４から１６の受信信号経路を含む、請求項５に記載の超音波診断システム。
【請求項７】
前記マイクロビーム形成器が、前記プローブコネクタに配置される、請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項８】
前記プローブコネクタが、前記メインフレーム超音波システムに４〜１６の信号経路を結合させる、請求項７に記載の超音波診断システム。
【請求項９】
前記メインフレームシステムビーム形成器が、８〜１６の信号経路入力部を持つ、請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項１０】
前記嵌合コネクタが更に、複数のプローブが前記メインフレーム超音波システムに同時に接続されることができる複数の嵌合コネクタを持つプローブコネクタブロックを有する、請求項９に記載の超音波診断システム。
【請求項１１】
各２Ｄ撮像プローブが、２次元画像平面を撮像する１Ｄアレイトランスデューサを持つ、請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項１２】
前記１Ｄアレイトランスデューサの２つが、カーブするアレイ、リニアアレイ、フェーズドアレイ又はタイトカーブするアレイのうちの２つを有する、請求項１１に記載の超音波診断システム。
【請求項１３】
前記マイクロビーム形成器が更に、マイクロビーム形成器ＡＳＩＣを有し、各２Ｄ撮像プローブは、少なくとも２つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣを含む、請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項１４】
各２Ｄ撮像プローブが更に、プローブケースにおいて囲まれるアレイトランスデューサを有し、前記プローブの１つの前記マイクロビーム形成器ＡＳＩＣは、前記プローブケースに配置される、請求項１３に記載の超音波診断システム。
【請求項１５】
前記プローブの１つの前記マイクロビーム形成器ＡＳＩＣが、前記ケーブルの端において前記コネクタに配置される、請求項１３に記載の超音波診断システム。
【請求項１６】
前記プローブのアレイトランスデューサが、セラミック圧電アレイトランスデューサ又はマイクロマシン超音波トランスデューサアレイの１つを有する、請求項１に記載の超音波診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元（２Ｄ）撮像を実行する超音波医療診断撮像システムに関し、特に、２つのビーム形成器段を持つ２Ｄ超音波診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチエレメントソリッドステートプローブを持つ医療診断撮像システムは、ビームを操縦及び焦束させるために、ビーム形成器を使用する。伝統的に、ビーム形成器は、メインフレームシステムの電子部品コンパートメントにあり、プローブケーブルを介してプローブのトランスデューサアレイに結合される。ビーム形成器の各チャネルは、プローブのアレイトランスデューサの要素の１つに結合される。送信の際、ビーム形成器チャネルは、送信ビームが所望の方向に操縦され及び所望の深度で焦束されることをもたらす要素に対して、適切なタイミングの送信信号を提供する。結果として生じるエコー信号の受信の間、処理は逆転される。各チャネルは、そのトランスデューサ要素からのエコー信号を適切に遅延させる。その結果、全てのチャネルからのエコー信号が結合されるとき、受信ビームが、一般に送信ビームの方向及び深度である、所望の方向及び深度に操縦され及び焦束される。プローブ及びビーム形成器は、体の画像平面の２Ｄ画像を形成するため、隣接するビームの系列を用いて撮像野をスキャンすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ビーム形成器は、領域の３Ｄ画像を形成するためボリュメトリック領域にわたりビームをスキャン及び受信するためにも用いられる。上昇方向だけでなく方位角方向においてビームを操縦するため、２次元アレイトランスデューサが用いられる。３Ｄ撮像に関する典型的な２次元アレイはしばしば、２Ｄ撮像プローブの単一の行の複数の要素を持つ。これは、数において一般に数千に達する。これは、２つの問題を示す。１つは、システムのビーム形成器からトランスデューサ要素への何千ものワイヤを持つケーブルが、ケーブルを非常に厚く非実用的なものにすることである。もう１つは、かなりの量の電力が、送信信号で何千もの要素を駆動するのに費やされ、これが、プローブにおける過剰な熱を引き起こすことである。これらの２つの問題は、米国特許第５，２２９，９３３号（Larson III）に記載されるプローブマイクロビーム形成器の発展により解決される。上記特許に記載されるように、ビーム形成の初期の部分はプローブ自体においてなされる。プローブは検査技師により容易に操作されなければならないので、プローブにおけるビーム形成器は小さくて軽量でなければならない。従って、集積回路で形成される。集積回路は、システムビーム形成器よりかなり少ない電力を消費する。これにより、加熱問題が解決される。２次元アレイトランスデューサの多くの要素は、マイクロビーム形成器のチャネルに接続される。これは、より少ない数の部分的にビーム形成された信号へとダウンサイズして多くの信号を部分的にビーム形成する。この数は一般に、システムビーム形成器のそれと整合し、通常１２８チャネルである。これは、メインフレーム及びそのシステムビーム形成器にこの部分的にビーム形成された信号を結合するために、１２８の導体ケーブルが用いられることができることを意味する。ここで、１２８チャネルのシステムビーム形成器は、ビーム形成遅延及び総和を完了する。これにより、受信ビームにより覆われる深度に関して１つのコヒーレントで操縦及び焦束された信号が生じる。米国特許第５，９９７，４７９号（Savordその他）は、典型的な市販超音波システムにおいて２次元アレイトランスデューサがどのようにビーム形成されるかを示す。アレイトランスデューサは、連続したトランスデューサ要素のグループに分けられる。これは一般に、１６から１００の要素の範囲である。要素の各グループ又は部分は、マイクロビーム形成器の部分に結合される。この部分は、Savordその他によりサブアレイと称される。各サブアレイは、トランスデューサ要素のその部分から単一のビーム形成された信号へと信号をビーム形成する。１２８のサブアレイは、こうして１２８チャネルの信号を生成する。この信号は、システムビーム形成器の１２８チャネルにより単一のコヒーレントな受信信号へと組み合わされる。
【０００４】
マイクロビーム形成器プローブの他の複数の実現は、従来技術に示される。米国特許第６，１０２，８６３号（Pflugrathその他）及び米国特許第６，７０５，９９５号（Polandその他）は、ビーム形成の全てを実行するプローブマイクロビーム形成器を用いてマイクロビーム形成器の最終的な拡張を示す。プローブからの完全にビーム形成された信号をシステムメインフレームに結合するために、単一の導体だけが必要とされる。Pflugrathその他は、この完全にビーム形成された信号をシステム画像プロセッサに直接適用して、システムビーム形成器を迂回するシステムメインフレーム上のコネクタにプローブケーブルを接続する。Polandその他は、Ａ／Ｄコンバータインターフェースユニットに対して、プローブケーブルにわたり完全にビーム形成された信号を適用する。このインタフェースユニットから、デジタル信号が、電子部品ディスプレイユニットに直接適用される。
【０００５】
マイクロビーム形成器を用いる別の実現は、米国特許第７，０３７，２６４号（Poland）に記載される。この特許において、マイクロビーム形成器は、３Ｄ撮像プローブの２次元アレイトランスデューサから、単一の画像平面を操縦する。単一の平面の操縦は、プローブのレンズに直交しない画像平面の２Ｄ撮像を可能にし、３Ｄプローブが、方位角及び上昇方向においてビームを操縦することが可能にされる。これは、例えばリブの間の空間といった小さな音響アパーチャを通り画像平面を操縦することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原理によれば、診断超音波システムは、複数の２Ｄ撮像プローブを用いて動作可能である。各プローブは、２Ｄプローブのトランスデューサ要素の１次元（１Ｄ）アレイからより少ない数の部分的にビーム形成された信号チャネルへとダウンサイズしてこの信号を部分的にビーム形成するため、マイクロビーム形成器を使用する。この数は通常、８〜１６チャネルである。本書においてミニビーム形成器と呼ばれる８〜１６チャネルのシステムビーム形成器が、完全にビーム形成されたコヒーレントなエコー信号を生成するため、このビーム形成動作を完了する。典型的な２Ｄ撮像プローブに関して必要な６４又は１２８の信号経路と比較して、２Ｄ撮像プローブの各々は、８〜１６チャネルに対するより少数のアナログ又はデジタル信号経路を持つケーブルを必要とする。更に、斯かるアーキテクチャは、例えば線形アレイ、カーブするアレイ、フェーズドアレイ及びエンド空腔（例えば経膣）トランスデューサ（ＩＶＴ）プローブといった種々の異なるプローブにおいて同じビーム形成器ＩＣ及びプリント回路基板が用いられることを可能にする。これにより、設計及び製造効率が提供される。本発明の更なる側面によれば、標準化されたプローブトランスデューサＩＣが、プローブのハンドル又はシステムメインフレームにプローブケーブルを接続するコネクタに配置されることができる。後者は、従来の２Ｄ撮像プローブ及びケーブルを変更なしに、本発明のマイクロビーム形成器アーキテクチャと共に使用されることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の原理による２Ｄ撮像プローブに用いられるのに適したマイクロビーム形成器ＡＳＩＣを示す図である。
【図２】本発明によるプローブマイクロビーム形成器及びシステムミニビーム形成器を持つ１２８要素の１Ｄトランスデューサアレイを示す図である。
【図３】本発明によるプローブマイクロビーム形成器及びシステムミニビーム形成器を持つ１６０要素の１Ｄトランスデューサアレイを示す図である。
【図４】プローブコネクタにマイクロビーム形成器ＩＣを持つ本発明によるレガシー２Ｄ撮像プローブの実現を示す図である。
【図５】それぞれが同じマイクロビーム形成器ＡＳＩＣを使用する異なる２Ｄ撮像プローブのファミリーと、本発明の原理に基づき構築されるミニビーム形成器を持つ超音波システムメインフレームとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を最初に参照すると、本発明の原理による２Ｄ撮像プローブでの使用に適したプローブマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０が、ブロック図形式で示される。マイクロビーム形成器の受信機能を単に考慮すれば、ＡＳＩＣ１０は、６４要素の１Ｄトランスデューサアレイに結合される６４の入力を持つ。マイクロビーム形成器ＡＳＩＣは、６４のトランスデューサ要素からの信号を制御可能に遅延させ、１６の入力チャネルのグループにそれらを組み合わせる。結果は、部分的にビーム形成された信号の４つの出力である。この例において、各出力は、１６のトランスデューサ要素からの信号の組合せである。マイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０は、４つの出力チャネルへと６４の入力チャネルを減らす。これは、種々の２Ｄ撮像プローブに対する便利で標準的なマイクロビーム形成器アーキテクチャを提供する。
【０００９】
図２は、本発明の原理によるシステムミニビーム形成器を持つこの標準的なアーキテクチャの使用を示す。この例において、標準的なマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０ａ及び１０ｂの２つは、１２８要素の１Ｄトランスデューサアレイ１６を持つプローブにおいて用いられる。１２８要素の半分は、ＡＳＩＣ１０ａの６４の入力に結合される。この要素の他の半分は、ＡＳＩＣ１０ｂの６４の入力に結合される。プローブからの８つの部分的にビーム形成された出力信号経路が存在する。これは、８導体プローブケーブル１８によりシステムメインフレームに結合される。プローブケーブルは、信号がまだアナログ形式の場合８つのアナログ信号導体を持ち、信号がプローブにおいてデジタル化される場合デジタル信号導体を持つことができる。ケーブル１８の８つの部分的にビーム形成された信号経路が、システムメインフレームにおけるミニビーム形成器１２の８つのチャネルに結合される。ミニビーム形成器１２は、グループ遅延で遅延させ、その出力１４で完全にビーム形成されたコヒーレントなエコー信号を生成するため８つの信号を組み合わせて、ビーム形成動作処理を完了する。完全にビーム形成された信号は、画像処理及び表示のためシステムメインフレームの後続のアセンブリへと転送されることができる。プローブ及びそのケーブルにおける超音波信号を減らすため同じマイクロビーム形成器ＡＳＩＣを使用することは、多数の利点を提供する。最初に、標準化されたマイクロビーム形成器ＡＳＩＣが、プローブビーム形成を実行するため、複数回モジュール的に用いられることができる。この例において、同じマイクロビーム形成器ＡＳＩＣの２つが用いられる。これは、種々の異なるプローブに適用可能なビーム形成動作に対する標準化された手法を提供する。第２に、このアーキテクチャは、より小さく、より低コスト、低電力の、低チャネル計数メインビーム形成器システム、ミニビーム形成器１２を可能にする。これは、この例では８つのチャネルだけを持つ。第３に、複数のプローブモデルにわたり標準的なマイクロビーム形成器に関する共通の回路基板設計の実現は、将来のプローブモデルの迅速な配備を可能にする。第４に、プローブケーブルは、この例では８であるより少数の信号経路だけを搬送する。これは、薄くて軽量でより低コストのケーブルを持つプローブを可能にする。別の有利な特徴は、プローブ及びシステムコネクタにおいて必要とされるピンの数が、システムによりサポートされるアレイ要素の最大数（この例では１２８の要素）未満とすることができる点にある。これは、コネクタサイズ、コスト及び重みを減らす。
【００１０】
図３は、１６０要素の１Ｄアレイ２０に関するマイクロビーム形成器及びミニビーム形成器アーキテクチャの別の実現を示す。前述した同じ標準的なマイクロビーム形成器ＡＳＩＣが、この実現において用いられる。この場合、３つのＡＳＩＣが用いられる。ＡＳＩＣ１０ａ及び１０ｂはそれぞれ、トランスデューサアレイ２０の６４の要素に結合される。１６０要素のアレイ２０の残りの３２の要素は、第３のマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０ｃの入力チャネルの半分に結合される。第３のＡＳＩＣ１０ｃの半分だけが効果的に用いられるので、その４つの出力の２つだけが用いられる。プローブケーブル１８'を用いてプローブからシステムメインフレームまで結合される全部で１０の部分的にビーム形成された出力信号経路が存在する。１０の部分的にビーム形成された出力信号経路は、最も外側の要素のグループに対応する経路を一緒に接続することにより、８にまで減らされる。従って、それぞれ、センサーアレイの１つの端部における第１及び第２のマイクロビーム形成器出力部が、他端における第９及び第１０のマイクロビーム形成器出力部に接続される。一度にアクティブなのは８つの要素のグループを超えない音響アパーチャの部分だけであるので、任意のスキャンライン位置に関して、８つの信号経路だけが必要とされる。マイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０ａ、１０ｂ及び１０ｃは、このシステムにより、各スキャンラインに対して、１０のサブアレイのわずか８において要素の隣接する範囲を起動させるように構成される。スキャンラインがスキャンされるフレームにわたり進行するとき、起動される要素の範囲は、アクティブ開口にわたりシフトし、対応するマイクロビーム形成器出力部はこれに従って起動される。従って、８つのアナログの信号経路に対して、８つの導電体ケーブル１８'で十分である。これらの８つの信号経路は、メインフレーム超音波システムのミニビーム形成器１２'の８つの入力部に結合される。これは、その出力部１４'で完全にビーム形成されたコヒーレントなエコー信号を提供するため、ビーム形成を完了する。図２の１２８要素のプローブがミニビーム形成器１２'に結合される場合、その８つのアナログの信号経路は、１２８要素のアレイトランスデューサに関するビーム形成を完了するため、ミニビーム形成器１２'の８つの入力チャネルに接続するとき、同じ８つのチャネルケーブルを利用するだろう。同じモジュラマイクロビーム形成器設計の２つの異なるプローブが、同じシステムメインフレームで使用されることができることが分かる。
【００１１】
図４は、標準的なマイクロビーム形成器ＡＳＩＣがシステムメインフレームにケーブルを接続するプローブコネクタに配置される２Ｄ撮像プローブに関する本発明の別の実現を示す。この例では、プローブ３０は、１２８のトランスデューサ要素のリニアアレイトランスデューサ３２を持つ従来のレガシープローブである。アレイの各要素は、１２８の導電体ケーブル３４のそれ自身の導体に結合される。プローブケーブル３４は、超音波システムメインフレーム上の嵌合コネクタに接続するプローブコネクタ３６でターミネートする。プローブ及びケーブルは、これまでに記載されたように、長年にわたり超音波システムにとって一般に利用可能だった。本発明の原理によれば、プローブ及びケーブルの１２８の信号経路を８の部分的にビーム形成された出力信号経路へと減らすため、上述の標準的なマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０が、プローブコネクタ３６において使用される。１２８のケーブル信号経路の半分は、１つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣに結合され、他の半分は、他のＡＳＩＣに結合される。システムビーム形成器に結合される合計８つの部分的にビーム形成された信号経路が存在する。ビーム形成処理を完了し、画像を形成するのに適したコヒーレントなエコー信号を生成するため、図４のレガシープローブ構成が、図２のミニビーム形成器１２又は図３のミニビーム形成器１２'のいずれかと共に使用されることができる。６４要素の１Ｄアレイトランスデューサを用いるレガシープローブは、図１の１つのマイクロビーム形成器１０だけを必要とする。ケーブルは、マイクロビーム形成器から受信される部分的にビーム形成された信号に関する４つの信号経路だけを必要とする。
【００１２】
図５は、異なる２Ｄ撮像プローブのファミリーを示す。これらの全ては、本発明の原理による減少されたチャネルカウントシステムビーム形成器１２と共に作動する。プローブのファミリーは、１２８要素のタイトカーブアレイ４２を持つ経膣プローブ４０、１９２要素のリニアアレイトランスデューサ５２を持つリニアアレイプローブ５０、１２８要素のフェーズドアレイトランスデューサ６２を持つ心臓撮像のためのフェーズドアレイプローブ６０、及び１２８要素のカーブアレイ３２'を持つ分娩撮像に関するレガシーのカーブリニアプローブ３０'とを含む。経膣プローブ４０は、プローブコネクタ４６でターミネートする８つの信号経路ケーブル４４を持つ。リニアアレイプローブ５０は、プローブコネクタ５６でターミネートする８つの信号経路ケーブル５４を持ち、共通の信号経路チャネルに対してマイクロビーム形成器出力部を接続する上述した方法を利用する。この場合、アレイにおいてチャネルの外側のグループに仕える２つのマイクロビーム形成器が、一緒に接続されるそれらの出力を持つ。こうして、ケーブルにおける信号経路の四つ組が共有される。フェーズドアレイプローブ６０は、プローブコネクタ６６でターミネートする８つの信号経路ケーブル６４を持つ。レガシーカーブリニアプローブ３０'は、プローブコネクタ３６でターミネートする従来の１２８の導電体ケーブル３４を持つ。
【００１３】
同じ標準的なマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０が、これらのプローブのそれぞれと共に使用される。経膣プローブ４０に対して、２つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０が、経膣プローブのハンドルに配置されるプリント回路基板１００に取り付けられる。リニアアレイプローブ５０の１９２要素アレイ５２に対して、プリント回路基板１００上に３つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０がプローブのハンドルにおいて使用される。リニアアレイプローブにおける各ＡＳＩＣは、アレイトランスデューサの１９２の要素のうちの６４に接続される。フェーズドアレイプローブ６０の１２８の要素に対して、プリント回路基板１００上の２つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣがプローブのハンドルにおいて使用される。これらのプローブのそれぞれのハンドルは、アレイトランスデューサを含むプローブ要素を備えるケースを有する。レガシーカーブリニアアレイプローブに対して、アレイトランスデューサの１２８の要素からの１２８のケーブル導体が、プローブコネクタ３６においてプリント回路基板１００上の２つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣに結合される。プローブ又はコネクタの内部スペースが許す場合、同じプリント回路基板が各プローブに対して使用されることができる。プローブハンドル又はコネクタ内部の空間が制限される場合、異なるプリント回路基板フォームファクタが、プローブのスペース要件に適合するよう必要に応じて使用される。
【００１４】
ファミリーのプローブの任意の１つ又は全ては、システムメインフレームのプローブコネクタブロック７０に配置される同一のシステムプローブコネクタ７２に結合されることができる。システムメインフレームは、画像を生み出す任意の超音波システムとすることができる。これは、カート付きシステム及び携帯型システムを含む。複数のプローブが物理的に接続される場合、使用に関してプローブの１つを選択することが必要である。プローブ選択信号ＰＳは、８つのチャネルミニビーム形成器１２の入力部に対して選択されたプローブの信号経路及びそのコネクタを結合するマルチプレクサ７４に適用される。ミニビーム形成器１２は、プローブのマイクロビーム形成器からの８つの部分的にビーム形成された信号のビーム形成を完了し、ミニビーム形成器出力部でのコヒーレントなエコー信号が、画像プロセッサ８０に結合され、形成された２Ｄ超音波画像が、ディスプレイ９０に表示される。
【００１５】
プローブファミリーの任意のプローブに対して、システムミニビーム形成器の８つのチャネルで充分である。３つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０を使用する１９２要素リニアアレイプローブ５０が選択されるとき、ミニビーム形成器の８つのチャネルは、共通するチャネルの４つを接続することにより、マイクロビーム形成器ＡＳＩＣ１０の１２の出力部に接続される。上述したように、システムは、マイクロビーム形成器ＡＳＩＣの状態を構成する。その結果、任意のスキャンラインに関して、８つのマイクロビーム形成器出力部の最大だけがアクティブになり、ミニビーム形成器１２の８つのチャネル入力部が駆動される。レガシープローブを含む様々な異なるプローブが、本発明のビーム形成器構造と共に使用されることができ、システムビーム形成器は、明らかに減少した数のチャネルを持つことが分かる。サイズ、重み及び複雑さの全てが減らされるので、このアーキテクチャは、カート付き超音波システム及びより小さな携帯型又はハンドヘルドシステムに適している。
【００１６】
本発明のビーム形成器構造の実現の他の変形が、当業者にとって容易に明らかである。システムミニビーム形成器が１２のチャネルまでスケール化される場合、１２８の要素のシフティングサブアレイとしてではなく、１９２の要素を同時に起動及びビーム形成するような態様で、４出力の標準化されたマイクロビーム形成器の３つまでを収容することができる。この変形例は、より精細なピッチ要素を持つプローブに関する利点を提供することができる。これは、横方向における画像解像度を増加させる、より大きなビーム形成開口を可能にする。同様に、システムミニビーム形成器が１６のチャネルを有する場合、２５６のトランスデューサ要素が、４つのマイクロビーム形成器ＡＳＩＣを介して同時にビーム形成されることができる。これは、上述された標準的なＡＳＩＣを持つ２５６までの同時にアクティブとなるトランスデューサ要素を備える２Ｄ撮像プローブを可能にする。プローブのファミリーが、１２８以下の要素を持つトランスジューサセンサアレイを使用する場合、８つのチャネルシステムビーム形成器が、任意のスキャンラインにおけるすべての要素を同時にビーム形成する能力を持つプローブの全体のファミリーを収容することができる。代替的に、６４から４より大きなチャネル削減のマイクロビーム形成器が使用されることができる。しかしながら、現在のすべてのプローブだけではなく、将来予想されるプローブに対して使用されることができる標準的なＡＳＩＣを選択することが望ましい。マイクロビーム形成器ＡＳＩＣは、小さなプローブケース内部に適合するコンパクトなアセンブリを形成するよう、トランスデューサアレイスタックに取り付けられるフリップチップとすることができる。トランスデューサアレイスタックは、半導体処理により作られる圧電セラミック（例えば、ＰＺＴ）アレイ又はＣＭＵＴ若しくはＰＭＵＴマイクロマシン・トランスデューサアレイを有することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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