(57)【要約】【課題】複数の電源供給器から供給される電源を制御する超音波システムを提供すること。【解決手段】本発明における超音波システムは、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超音波エコー信号を受信する超音波プローブと、前記超音波プローブに印加される送信パルスを形成するために、複数の診断モードに応じて互いに異なる電圧レベルの電源を供給する電源供給部と、前記超音波プローブおよび前記電源供給部に連結され、超音波信号の送信区間に前記電源供給部から提供される前記電源を一定の第１電圧レベルで供給し、前記超音波信号の送信休止区間に前記第１電圧レベルの電源を所定の波形に基づいて第２電圧レベルの電源に変換する送信部とを備える。【選択図】図１
2012130699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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超音波エコー信号を受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブに印加される送信パルスを形成するために、複数の診断モードに応じて互いに異なる電圧レベルの電源を供給する電源供給部と、
前記超音波プローブおよび前記電源供給部に連結され、前記超音波信号の送信区間に前記電源供給部から提供される前記電源を一定の第１電圧レベルで供給し、前記超音波信号の送信休止区間に前記第１電圧レベルの電源を所定の波形に基づいて第２電圧レベルの電源に変換する送信部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記送信部は、前記送信休止区間に前記所定の波形の傾きに沿って前記第１電圧レベルを前記第２電圧レベルに変換す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】
前記所定の波形は、コサイン形態の波形であることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記電源供給部は、前記送信部に前記電源を供給する複数の電源供給器を有し、
前記送信部は、
前記複数の電源供給器のいずれか１つの電源供給器に連結するスイッチング部と、
前記送信区間に前記スイッチング部に連結された前記電源供給器から提供される前記電源を一定に供給し、前記送信休止区間に前記所定の波形に基づいて前記電源を増加または減少させる電源制御部と
を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項５】
前記複数の電源供給器は、
前記第１電圧レベルの電源を前記供給部に供給する第１電源供給器と、
前記第２電圧レベルの電源を前記供給部に供給する第２電源供給器と
を備えることを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記超音波エコー信号に基づいて超音波データを形成し、該超音波データを用いて超音波映像を形成するプロセッサをさらに備え、
前記超音波映像は、Ｂモード映像を含む第１超音波映像と、カラードップラ映像を含む第２超音波映像とを含み、
前記第１電圧レベルの電源は、前記第１超音波映像を得るための電源であり、
前記第２電圧レベルの電源は、前記第２超音波映像を得るため電源であることを特徴とする請求項５に記載の超音波システム。
【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、複数の送信電源供給器から供給される電源を制御す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、生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ため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
超音波システムは、超音波プローブを用いて超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信し、その超音波エコー信号に基づいて超音波映像を形成する。
【０００４】
一方、超音波システムは、超音波映像を形成する診断モードに応じて、異なる電源を供給する複数の電源供給器を備える。送信部は、複数の電源供給器のそれぞれに連結される複数の送信パルサーを備えて、超音波映像モードに応じて送信パルスを形成する。これによって、超音波システムの大きさだけでなく費用が増加するといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３７２８０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、複数の電源供給器から互いに異なる電圧レベルで提供される電源を、超音波信号の送信休止区間に所定の波形に基づいて電源の電圧レベルを増加または減少させて電源を制御す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、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超音波エコー信号を受信する超音波プローブと、前記超音波プローブに印加される送信パルスを形成するために、複数の診断モードに応じて互いに異なる電圧レベルの電源を供給する電源供給部と、前記超音波プローブおよび前記電源供給部に連結され、前記超音波信号の送信区間に前記電源供給部から提供される前記電源を一定の第１電圧レベルで供給し、前記超音波信号の送信休止区間に前記第１電圧レベルの電源を所定の波形に基づいて第２電圧レベルの電源に変換する送信部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、互いに異なる電圧レベルの電源を供給する複数の電源供給器のそれぞれに送信部を備える必要がなく、超音波システムの大きさおよび費用を減少させるだけでなく携帯型の超音波システム（ＨＣＵ）で効果的に適用することができる。
【０００９】
また、本発明は、電圧レベルの変換によるノイズの発生を最小化することができて、より高画質の超音波映像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例におけ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信部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例における所定波形の一例を示す例示図である。
【図４】本発明の実施例における所定波形の他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】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、本発明の実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、超音波プローブ１１０、電源（ｐｏｗｅｒ）供給部１２０、送信部１３０、受信部１４０、プロセッサ１５０およびディスプレイ部１６０を備える。
【００１３】
超音波プローブ１１０は、電気的信号と超音波信号を相互変換する複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）（図示せず）を備える。超音波プローブ１１０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）に応答して電気的信号である受信信号を出力する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ１１０は、曲線型（ｃｕｒｖｅｄ  ｐｒｏｂｅ）、リニアプローブ（ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｏｂｅ）などを含む。
【００１４】
電源供給部１２０は、超音波システム１００の複数の診断モードのそれぞれに必要な送信パルス信号を生成するための複数の電圧レベルの電源（ｐｏｗｅｒ）を供給する。送信パルスは、超音波プローブ１１０に提供される。本実施例において、電源供給部１２０は、複数の診断モードに対応する超音波映像を得るための複数の電圧レベルの電源をそれぞれ供給する複数の電源（ｐｏｗｅｒ）供給器を備える。超音波映像は、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像、パルスドップラ（ｐｕｌｓｅ  Ｄｏｐｐｌｅｒ）映像、ＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ）ドップラ映像、ドップラスペクトル（ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｏｐｐｌｅｒ）映像、カラードップラ（ｃｏｌｏｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ）映像、３次元映像、弾性映像などを含む。
【００１５】
一例として、電源供給部１２０は、図２に示すように、第１超音波映像（Ｂモード映像、３次元映像または弾性映像）を得るための第１電圧レベル（例えば、８０Ｖ）の電源を供給する第１電源供給器１２１および第２超音波映像（カラードップラ映像またはパルスドップラ映像）を得るために、第１電圧レベルとは異なる第２電圧レベル（例えば、６０Ｖ）の電源を供給する第２電源供給器１２２を備える。
【００１６】
前述した例では、電源供給部１２０が２つの電源供給器１２１、１２２を備えるものとして説明したが、必ずしもこれに限定されず、必要に応じて電源供給器の数および各電源の電圧レベルを調節することができる。
【００１７】
送信部１３０は、変換素子および集束点を考慮して、超音波映像を得るための送信パルスを形成する。送信パルスは、超音波プローブ１１０に提供される。また、送信部１３０は、電源供給部１２０の電源供給を制御する。
【００１８】
図２は、本発明の実施例における送信部の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、送信部１３０は、スイッチング部２１０、電源（ｐｏｗｅｒ）制御部２２０および送信パルス形成部２３０を備える。
【００１９】
スイッチング部２１０は、診断モードに応じて電源供給部１２０に備えた複数の電源供給器のいずれか１つを選択する動作を行う。即ち、スイッチング部２１０は、診断モードに応じて電源供給部１２０の複数の電源供給器から提供される電源（ｐｏｗｅｒ）のいずれか１つを電源制御部２２０に伝達するように動作する。本実施例において、スイッチング部２１０は、複数の電源供給器（第１電源供給器１２１、第２電源供給器１２２）のいずれか１つを選択的に電源制御部２２０と連結させるスイッチ（図示せず）と、スイッチの動作を制御するスイッチング制御部（図示せず）とを備える。
【００２０】
ＰＷ（ｐｕｌｓｅ  ｗａｖｅ）超音波システムは、超音波信号の送信区間と超音波エコー信号の受信区間とに区分して動作することができる。即ち、超音波信号の送信区間は、超音波エコー信号を受信しない受信休止区間であり、超音波エコー信号の受信区間は、超音波信号を送信しない送信休止区間である。
【００２１】
電源制御部２２０には、超音波信号の送信区間に電源供給部１２０から供給される電源の電圧レベルが一定に供給される。また、一実施例において、電源制御部２２０は、超音波信号の送信休止区間に診断モードに応じて決定される次の送信区間に対応する電源が電源供給部１２０からスイッチング部２１０を通じて提供されると、所定の波形に沿って電源供給部１２０から送信パルス形成部２３０に提供される電源の電圧レベルを増加または減少させて出力する。
【００２２】
送信パルス形成部２３０は、電源制御部２２０から提供される電源（電力）を用いて超音波映像を得るための送信パルスを形成する。送信パルス形成部２３０は、複数の送信パルス（図示せず）および送信パルスドライブ（図示せず）を備える。
【００２３】
以下、添付した図面を参照して送信部１３０の動作を説明する。
【００２４】
一例として、診断モードがＢモード映像とカラードップラ映像とを同時に提供するＢＣデュアルモードの場合、図３に示すように、超音波信号の送信区間１〜１０（ｍｓ）にスイッチング部２１０により第１電源供給部１２１から第１電源（ｐｏｗｅｒ）（例えば、８０Ｖ）が提供されると、電源制御部２２０は、第１電源を一定の電圧レベルで送信パルス形成部２３０に供給する。従って、送信パルス形成部２３０は、電源制御部２２０から一定の電圧レベルで提供される第１電源を用いてＢモード映像を得るための第１送信パルスを形成する。
【００２５】
続いて、電源制御部２２０は、図３に示すように、超音波信号の送信休止区間１０〜１００（ｍｓ）に電源の電圧レベルを予め設定された傾きに沿って減少させる所定の波形に基づいて、第１電源供給器１２１から提供される第１電源の電圧レベルを次の送信区間に対応する電圧レベルに減少させる。従って、電圧レベルが急激に変わる供給電源によりノイズが発生することを防止することができる。
【００２６】
続いて、図３に示すように、超音波信号の送信区間１００〜１１０（ｍｓ）にスイッチング部２１０により第２電源供給部１２２から第２電源（ｐｏｗｅｒ）（例えば、６０Ｖ）が提供されると、電源制御部２２０は、第２電源を一定の電圧レベルで送信パルス形成部２３０に供給する。従って、送信パルス形成部２３０は、電源制御部２２０から一定の電圧レベルの第２電源を用いてカラードップラ映像を得るための第２送信パルスを形成する。
【００２７】
続いて、電源制御部２２０は、図３に示すように、超音波信号の送信休止区間１１０〜２００（ｍｓ）に電源供給部１２０から供給される電源の電圧レベルを予め設定された傾きに沿って増加させる所定の波形に基づいて、第２電源供給器１２２から提供される第２電源の電圧レベルを次の送信区間に対応する電圧レベルに増加させる。従って、急激に変わる供給電源によりノイズが発生することを防止することができる。
【００２８】
他の例として、診断モードがＢモード映像とカラードップラ映像を同時に提供するＢＣデュアルモードの場合、図４に示すように、超音波信号の送信区間１〜１０（ｍｓ）にスイッチング部２１０により第１電源供給部１２１から第１電源（例えば、８０Ｖ）が提供されると、電源制御部２２０は、第１電源を一定の電圧レベルで送信パルス形成部２３０に供給する。従って、送信パルス形成部２３０は、電源制御部２２０から一定の電圧レベルで提供される第１電源を用いてＢモード映像を得るための第１送信パルスを形成する。
【００２９】
続いて、電源制御部２２０は、図４に示すように、超音波信号の送信休止区間１０〜１００（ｍｓ）に第１電源のレベルを所定の波形、例えばコサイン波形形態で減少させる所定の波形に基づいて、第１電源供給器１２１から提供される第１電源を減少させる。従って、急激に変わる供給電源によりノイズが発生することを防止することができる。
【００３０】
続いて、図４に示すように、超音波信号の送信区間１００〜１１０（ｍｓ）にスイッチング部２１０により第２電源供給部１２２から第２電源（例えば、６０Ｖ）が提供されると、電源制御部２２０は、第２電源の電圧レベルを一定の電圧レベルで送信パルス形成部２３０に供給する。従って、送信パルス形成部２３０は、電源制御部２２０から一定の電圧レベルで提供される第２電源を用いてカラードップラ映像を得るための第２送信パルスを形成する。
【００３１】
続いて、電源制御部２２０は、図４に示すように、超音波信号の送信休止区間１１０〜２００（ｍｓ）に電源のレベルを所定の波形、例えばコサイン波形形態に増加させる所定の波形に基づいて、第２電源供給器１２２から提供される第２電源の電圧レベルを次の送信区間に対応する電圧レベルに増加させる。従って、急激に変わる供給電源によりノイズが発生することを防止することができる。
【００３２】
前述した例では、診断モードがＢＣデュアルモードであるものとして説明したが、必ずしもこれに限定されず、当業者ならば必要に応じて診断モードが変更されるのが十分に分かるはずである。
【００３３】
再び図１を参照すると、受信部１４０は、超音波プローブ１１０から提供される受信信号をアナログデジタル変換する。また、受信部１４０は、変換素子および集束点を考慮して、デジタル変換された信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。
【００３４】
プロセッサ１５０は、受信部１４０から提供される受信集束信号を用いて、超音波映像に対応する超音波データを形成する。超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データまたはＩＱ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）データを含む。しかし、超音波データは、必ずしもこれに限定されない。また、プロセッサ１５０は、超音波データを用いて超音波映像を形成する。超音波映像は、スキャン変換（ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）またはレンダリング（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）を用いて形成される。
【００３５】
ディスプレイ部１６０は、プロセッサ１５０で形成された超音波映像を表示する。ディスプレイ部１６０は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）などを含む。
【００３６】
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。
【符号の説明】
【００３７】
１００  超音波システム
１１０  超音波プローブ
１２０  電源供給部
１２１  第１電源供給器
１２２  第２電源供給器
１３０  送信部
１４０  受信部
１５０  プロセッサ
１６０  ディスプレイ部
２１０  スイッチング部
２２０  電源制御部
２３０  送信パルス形成部
【図１】
2012130699.tif 000003
【図２】
2012130699.tif 000004
【図３】
2012130699.tif 000005
【図４】
2012130699.tif 000006