DE10314183A1

DE10314183A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array und Ultraschalldiagnosevorrichtung

Info

Publication number: DE10314183A1
Application number: DE10314183A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Amemiya
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: JP2003290228A; US6868729B2; DE10314183B4; US20030188582A1

Abstract

Zur Verringerung der Hardwarebelastung zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit einer Vielzahl von Messewandlern umfasst die Erfindung Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor a00-a99 zur Verstärkung von Signalspannungen e00-e99 von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array, Spannungs-Strom-Wandler h00-h99 zum Wandeln der Spannung in Stromsignale i00-i99, ein Koppelfeld M zur Ausgabe additiver Stromsignale I0-I9, die durch Einteilen der Stromsignale i00-i99 in Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden, Strom-Spannungs-Wandler H0-H9 zum Wandeln der Ströme in Spannungssignale, Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor A0-A9, A-D-Wandler Co-C9 und und eine digitale Strahlformereinheit B zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung digitaler Signale D0-D9 und zur Ausgabe eines akustischen Leitungssignals W.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array und eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array und eine Ultraschalldiagnosevorrichtung, die die Hardware-Belastung zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array verringern kann.

Bei einem herkömmlichen Ultraschallmessfühler mit in einer Dimension angeordneten Messwandlern beträgt die Anzahl der Messwandler beispielsweise ungefähr 128. Daher hat die Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers eine Kapazität zur Ansteuerung von ungefähr 128 Messwandlern.

In den vergangenen Jahren wurde ein Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array mit in zwei Dimensionen angeordneten Messwandlern entwickelt, bei dem die Anzahl der Messwandler beispielsweise 1024 beträgt, wenn die Messwandler in einer 32-mal-32-Matrix angeordnet sind. Daher muss die Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array eine Kapazität zur Ansteuerung von 1024 Messwandlern haben.

Ist aber eine Hardware mit der Kapazität zur Ansteuerung von 1024 Messwandlern erforderlich, wird die Belastung für die Hardware sehr groß.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array und eine Ultraschalldiagnosevorrichtung auszugestalten, die die Belastung für die Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array reduzieren kann.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array ausgebildet, gekennzeichnet durch die Schritte: Einteilen von N Messwandlern im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array in M (< N) Gruppen, wobei sich Messwandler an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom Brennpunkt eines Ultraschallstrahls in der gleichen Gruppe befinden, und gruppenweises Ansteuern der Messwandler.

Da Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt eines Ultraschallstrahls befinden, ein sich sphärisch vom Brennpunkt ausbreitendes Ultraschallecho zur gleichen oder ungefähr der gleichen Zeit empfangen, kann das empfangene Echo zur Ausbildung eines empfangenen Signals addiert werden. Auch beim Senden können Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom Brennpunkt eines Ultraschallstrahls befinden, aus dem gleichen Grund durch ein Sendesignal angeregt werden.

Gemäß dem Verfahren der Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array der ersten Ausgestaltung werden daher Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom Brennpunkt eines Ultraschallstrahls befinden, zusammen gruppiert, und die Messwandler werden gruppenweise angesteuert. Daher reicht eine Hardware aus, die Messwandler in einer Zahl von Gruppen ansteuern kann, die geringer als die Zahl der Messwandler im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array ist, wodurch die Belastung der Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array verringert wird.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array ausgebildet, das gekennzeichnet ist durch die Schritte: Einteilen von N Messwandlern im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array in M (< N) Gruppen, wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem imaginären Brennpunkt befinden, der durch die Projektion eines Brennpunkts eines Ultraschallstrahls auf eine imaginäre Ebene definiert ist, die eine Empfangsoberfläche des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthält, in der gleichen Gruppe sind, und gruppenweises Ansteuern der Messwandler.

Eine Linie, an der eine Sphäre eines sich von einem Brennpunkt eines Ultraschallstrahls ausbreitenden Ultraschallechos eine eine Empfangsoberfläche eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthaltende imaginäre Ebene schneidet, bildet einen Kreis mit einem Mittelpunkt an einem imaginären Brennpunkt, der durch Projizieren des Brennpunkts auf die imaginäre Ebene definiert ist. Daher sind Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom imaginären Brennpunkt befinden, exakt die gleichen wie jene, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom Brennpunkt befinden.

Daher liefert das Verfahren der Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array gemäß der zweiten Ausgestaltung das gleiche Ergebnis wie das Verfahren der Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array gemäß der ersten Ausgestaltung, wodurch die Belastung der Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array verringert wird. Des weiteren ist die Verarbeitung zum Auffinden von Messwandlern, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem imaginären Brennpunkt befinden, einfacher als das Auffinden von Messwandlern, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt befinden.

Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, was dadurch gekennzeichnet ist, dass 4096 ≥ N ≥ 256 ist.

Gemäß dem Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array der dritten Ausgestaltung kann ein zweidimensionales Array von 64 × 64 - 16 × 16 oder von 32 × 128 - 8 × 32 verwendet werden, da die Anzahl der Messwandler N in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array 4096 ≥ N ≥ 256 beträgt.

Gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass 128 ≥ M ≥ 32 ist.

Gemäß dem Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array der vierten Ausgestaltung wird die Belastung für die Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array verringert, da die Anzahl der Gruppen M 128 ≥ M ≥ 32 beträgt.

Gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ultraschalldiagnosevorrichtung ausgebildet, gekennzeichnet durch N Spannungsverstärker zum Verstärken von Signalspannungen von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array, N Spannungs-Strom-Wandler zum Wandeln von aus den Spannungsverstärkern ausgegebenen Spannungen in Stromsignale, eine Stromadditionsschaltung mit N Eingängen, denen Stromsignale zugeführt werden, und mit M (< N) Ausgängen zur Ausgabe additiver Stromsignale, die durch Teilen der N Eingänge in M (< N) Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden, M Strom-Spannungs-Wandler zum Wandeln der additiven Stromsignale in Spannungssignale und einen Strahlformer zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung der Spannungssignale.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der fünften Ausgestaltung können die Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array geeignet implementiert werden. Da ferner eine Addition von Stromsignalen durchgeführt wird, verschlechtert sich die Frequenzcharakteristik selbst dann nicht, wenn sich die Länge der Verdrahtung auf ein gewisses Ausmaß erhöht.

Gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die Stromadditionsschaltung ein Matrixschalter bzw. Koppelfeld ist.

Da die Ultraschalldiagnosevorrichtung der sechsten Ausgestaltung ein Koppelfeld anwendet, kann die Gruppenanordnung dynamisch entsprechend der Änderung des Brennpunkts modifiziert werden.

Gemäß einer siebten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei der Strahlformer einen empfangenen Strahl in einer Richtung ausbildet, und die Stromadditionsschaltung Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt des empfangenen Strahls befinden, in der gleichen Gruppe anordnet.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der siebten Ausgestaltung können die Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array geeignet implementiert werden.

Gemäß einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit dem vorstehend angeführten Aufbau ausgebildet, wobei der Strahlformer empfangene Strahlen in einer Vielzahl von Richtungen derart ausbildet, dass ihre imaginären Brennpunkte, die durch Projizieren jeweiliger Brennpunkte auf eine imaginäre Ebene definiert sind, die eine Empfangsoberfläche des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthält, an der gleichen Position übereinander liegen, und die Stromadditionsschaltung Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von den imaginären Brennpunkten befinden, in der gleichen Gruppe anordnet.

Messwandler in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array werden in Gruppen eingeteilt, in denen Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt eines Ultraschallstrahls befinden, in der gleichen Gruppe sind. Andererseits werden die Messwandler im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array in Gruppen eingeteilt, wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem imaginären Brennpunkt befinden, der durch Projizieren des Brennpunkts auf eine imaginäre Ebene definiert ist, die eine Empfangsoberfläche des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthält, in der gleichen Gruppe sind. Diese Gruppen stimmen miteinander überein.

Als nächstes werden die Messwandler im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Brennpunkten an unterschiedlichen Positionen in Gruppen eingeteilt, die Brennpunkten entsprechen, wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von jedem Brennpunkt befinden, in der gleichen Gruppe sind. Liegen imaginäre Brennpunkt übereinander, die durch Projizieren der Vielzahl der Brennpunkte auf eine imaginäre Ebene definiert sind, die eine Empfangsoberfläche des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthält, stimmen alle diese Gruppen miteinander überein.

Daher kann gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der achten Ausgestaltung eine Stromadditionsschaltung gemeinsam verwendet werden, selbst wenn der Strahlformer empfangene Strahlen in einer Vielzahl von Richtungen ausbildet.

Gemäß einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ultraschalldiagnosevorrichtung ausgebildet, gekennzeichnet durch N Spannungsverstärker zum Verstärken von Signalspannungen von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array, N mal k (k ≥ 2) Spannungs-Strom-Wandlern zum Wandeln von aus den Spannungsverstärkern ausgegebenen Spannungen in Stromsignale, k Stromadditionsschaltungen, jeweils mit N Eingängen, denen die Stromsignale zugeführt werden, und M (< N) Ausgängen zur Ausgabe additiver Stromsignale, die durch Einteilen der N Eingänge in M (< N) Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden, M mal k Strom-Spannungs-Wandler zum Umwandeln der additiven Stromsignale in Spannungssignale und k Strahlformer zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung der Spannungssignale.

Da die Ultraschalldiagnosevorrichtung der neunten Ausgestaltung jeweilige Spannungs-Strom-Wandler und dergleichen umfasst, die empfangenen Strahlen in k Richtungen entsprechen, können die Strahlformer empfangene Strahlen in den k Richtungen ohne Einschränkung hinsichtlich der Position des Brennpunkts ausbilden.

Gemäß einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die Stromadditionsschaltungen Koppelfelder sind.

Da die Ultraschalldiagnosevorrichtung der zehnten Ausgestaltung Koppelfelder verwendet, kann die Gruppenanordnung dynamisch entsprechend der Änderung des Brennpunkts modifiziert werden.

Gemäß einer elften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die k Strahlformer empfangene Strahlen in einer Richtung mit jeweiligen Brennpunkten unterschiedlicher Tiefen ausbilden, und die k Stromadditionsschaltungen Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von jedem Brennpunkt befinden, in der gleichen Gruppe anordnen, und die Ultraschalldiagnosevorrichtung ferner eine Kombinationsschaltung zum Kombinieren der Ausgangssignale aus den k Strahlformern umfasst.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der elften Ausgestaltung können bis zu k Brennpunkte verschiedener Tiefen in empfangenen Strahlen in einer Richtung definiert werden.

Gemäß einer zwölften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit dem vorstehend angeführten Aufbau ausgebildet, wobei die Kombinationsschaltung zur Addition der Ausgangssignale aus den k Strahlformern mit der Tiefe entsprechenden Gewichten eingerichtet ist.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der zwölften Ausgestaltung können Ausgangssignale, die aus empfangenen Strahlen erhalten werden, die Brennpunkten verschiedener Tiefen entsprechen, fließend kombiniert werden.

Gemäß einer dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die k Strahlformer empfangene Strahlen in verschiedenen Richtungen mit jeweiligen Brennpunkten verschiedener Tiefen ausbilden und die Stromadditionsschaltungen Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von jedem Brennpunkt befinden, in der gleichen Gruppe anordnen.

Die Ultraschalldiagnosevorrichtung der dreizehnten Ausgestaltung kann eine Abtastung mit empfangenen Strahlen in k separaten Richtungen ausführen.

Gemäß einer vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die Spannungsverstärker Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor sind.

Die Ultraschalldiagnosevorrichtung der vierzehnten Ausgestaltung kann eine TGC (Zeit-Verstärkungsfaktor- Steuerung) anwenden, wenn Signalspannungen von den Messwandlern im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array zum ersten Mal verstärkt werden.

Gemäß einer fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei die Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor zwischen den Strom- Spannungs-Wandlern und dem Strahlformer vorgesehen sind.

Die Ultraschalldiagnosevorrichtung der fünfzehnten Ausgestaltung kann eine TGC unter Verwendung einer kleineren Anzahl an Verstärkern mit programmierbarem Verstärkungsfaktor anwenden.

Gemäß einer sechzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei 4096 ≥ N ≥ 256 ist.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der sechzehnten Ausgestaltung kann ein zweidimensionales Array von 64 × 64 - 16 × 16 oder von 32 × 128 - 8 × 32 angewendet werden, da die Anzahl an Messwandlern N im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array 4096 ≥ N ≥ 256 beträgt.

Gemäß einer siebzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ultraschalldiagnosevorrichtung mit der vorstehend angeführten Konfiguration ausgebildet, wobei 128 ≥ M ≥ 32 ist.

Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung der siebzehnten Ausgestaltung kann die Belastung der Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array verringert werden, da die Anzahl der Gruppen M gleich 128 ≥ M ≥ 32 ist.

Gemäß dem Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array und einer Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der Erfindung kann die Belastung der Hardware zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit einer Vielzahl von Messwandlern reduziert werden.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild eines Empfängerabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt eine Beispieldarstellung eines empfangenen Strahls, eines Brennpunkts und eines imaginären Brennpunkts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 zeigt eine Beispieldarstellung einer Gruppenanordnung von Messwandlern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 zeigt eine Beispieldarstellung zur Einstellung eines Koppelfeldes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6 zeigt eine Beispieldarstellung eines anderen empfangenen Strahls, Brennpunkts und imaginären Brennpunkts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 zeigt eine Beispieldarstellung einer anderen Gruppenanordnung von Messwandlern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 zeigt eine Beispieldarstellung einer anderen Einstellung des Koppelfeldes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 9 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild eines Empfängerabschnitts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 10 zeigt eine Beispieldarstellung empfangener Strahlen, Brennpunkte und imaginärer Brennpunkte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 11 zeigt eine Beispieldarstellung einer Gruppenanordnung von Messwandlern gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 12 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild eines Empfängerabschnitts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 13 zeigt eine Beispieldarstellung empfangener Strahlen, Brennpunkte und einer Abtastebene gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 14 zeigt eine Beispieldarstellung von Gewichten für eine Addition gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 15 zeigt eine Beispieldarstellung empfangener Strahlen, Brennpunkte und imaginärer Brennpunkte gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 16 zeigt eine Beispieldarstellung einer Gruppenanordnung von Messwandlern gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 17 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild eines Empfängerabschnitts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

Fig. 18 zeigt eine Beispieldarstellung empfangener Strahlen, Brennpunkte und imaginärer Brennpunkte gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.

Fig. 19 zeigt eine Beispieldarstellung einer Gruppenanordnung von Messwandlern gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Figuren gezeigt sind.

ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ultraschalldiagnosevorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Ultraschalldiagnosevorrichtung 100 umfasst einen Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array 1, einen Senderabschnitt 2, der Messwandler im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array 1 erregt, um Ultraschallimpulse in einer gewünschten Strahlsenderichtung zu senden, einen Empfängerabschnitt 3-1 zum Empfangen von Ultraschallechos aus einer gewünschten Strahlempfangsrichtung über den Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array und zum Ausgeben eines akustischen Leitungssignals W, einem Signalverarbeitungsabschnitt 4 zur Verarbeitung des akustischen Leitungssignals W und zur Ausgabe von B-Modus- Daten usw., eine DSC-Einrichtung 5 zur Erzeugung von Bilddaten aus den B-Modus-Daten usw., eine CRT-Einrichtung 6 zur Anzeige eines Bildes, usw., beruhend auf den Bilddaten, und eine Abtaststeuereinrichtung 7 für eine Gesamtsteuerung.
Es wird angenommen, dass der Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array ein Array aus 10 × 10 Messwandlern aufweist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Zahl 10 × 10 ist aus Beschreibungsgründen gewählt, und in der Praxis hat das zweidimensionale Array 64 × 64 - 16 × 16 oder 32 × 128 - 8 × 32 Messwandler.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Empfängerabschnitts 3-1. Der Empfängerabschnitt 3-1 umfasst 100 Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor a00-a99 zur Verstärkung von Signalspannungen e00-e99 von den Messwandlern im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array 1, 100 Spannungs-Strom-Wandler h00-h99 zum Umwandeln von aus den Verstärkern mit programmierbarem Verstärkungsfaktor a00-a99 ausgegebenen Spannungen in Stromsignale i00-i99, ein Koppelfeld M mit 100 Eingängen, denen Stromsignale i00-i99 zugeführt werden, und mit zehn Ausgängen zur Ausgabe additiver Stromsignale I0-I9, die durch Einteilen der 100 Eingänge in zehn Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden, zehn Strom-Spannungs-Wandler H0-H9 zum Wandeln der additiven Stromsignale I0-I9 in Spannungssignale, zehn AD-Wandler C0-C9 zum Wandeln der verstärkten Spannungssignale in digitale Signale D0-D9, und eine digitale Strahlformereinheit B zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung der digitalen Signale D0-D9 und Ausgabe eines akustischen Leitungssignals W.
Wenn entweder die Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor a00-a99 oder die Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor A0-A9 TGC anwenden und die anderen nicht, können diejenigen, die TGC nicht anwenden, Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor sein.
Obwohl die Anzahl der Ausgänge des Koppelfeldes M aus Beschreibungsgründen zehn beträgt, ist es für das Koppelfeld M praktikabler, 128 - 32 Ausgänge zu haben.
Gemäß Fig. 3 wird angenommen, dass die Strahlformereinheit B einen empfangenen Strahl in einer Richtung einer empfangenen Strahlmittellinie w mit einem Brennpunkt f bildet. Des weiteren wird ein imaginärer Brennpunkt F als Punkt definiert, der dem Brennpunkt f, projiziert auf eine imaginäre Ebene 10b entspricht, die eine Empfangsoberfläche 10a des Messwandlerarrays 10 enthält.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, teilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Messwandler im Messwandlerarray 10 in zehn Gruppen ein, wobei Messwandler, die an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom virtuellen Brennpunkt F liegen, in der gleichen Gruppe sind. Insbesondere werden die Messwandler in zehn Gruppen beruhend auf Bögen R0-R9 eingeteilt, deren Mittelpunkt am imaginären Brennpunkt F liegt. Eine derartige Gruppenanordnung ist identisch mit einer Anordnung, bei der Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom Brennpunkt f befinden, in die gleiche Gruppe kommen.
In Fig. 4 sind Reihen-/Spaltenindices der Messwandler außerhalb des Messwandlerarrays 10 angegeben, und Gruppenindices "0" bis "9" sind an den Positionen der Messwandler im Messwandlerarray 10 angegeben.
Insbesondere ist den Messwandlern 01-08 ein Gruppenindex "0" zugeordnet, den Messwandlern 00, 09 und 10-19 ist ein Gruppenindex "1" zugeordnet, den Messwandlern 20-29 ist ein Gruppenindex "2" zugeordnet, den Messwandlern 30-39 ist ein Gruppenindex "3" zugeordnet, den Messwandlern 40-49ist ein Gruppenindex "4" zugeordnet, den Messwandlern 50-59 ist ein Gruppenindex "5" zugeordnet, den Messwandlern 60-69 ist ein Gruppenindex "6" zugeordnet, den Messwandlern 70-79 ist ein Gruppenindex "7" zugeordnet, den Messwandlern 80-89 ist ein Gruppenindex "8" zugeordnet, und den Messwandlern 90-99 ist ein Gruppenindex "9" zugeordnet.
Als nächstes unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Signalspannungen e00-e99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", die der Gruppenanordnung der Messwandler entsprechen, und unterteilt entsprechend die Stromsignale i00-i99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9". Das Koppelfeld M wird dann derart eingestellt, dass es die Stromsignale in jeweiligen Gruppen addiert und die additiven Stromsignale I0-I9 ausgibt.
Fig. 5 zeigt einen Teil des so eingestellten Koppelfeldes.
Ein additives Stromsignal I0 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignale i01-i08 erhalten wird, denen der Gruppenindex "0" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I1 ist ein Signal, das durch die Addition von Stromsignalen i00, i09, i10-i19 erhalten wird, denen der Gruppenindex "1" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I2 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i20-i29 erhalten wird, denen der Gruppenindex "2" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I3 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i30-i39 erhalten wird, denen der Gruppenindex "3" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I4 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i40-i49 erhalten wird, denen der Gruppenindex "4" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I5 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i50-i59 erhalten wird, denen der Gruppenindex "5" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I6 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i60-i69 erhalten wird, denen der Gruppenindex "6" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I7 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i70-i79 erhalten wird, denen der Gruppenindex "7" zugeordnet ist, ein additives Stromsignal I8 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i80-i89 erhalten wird, denen der Gruppenindex "8" zugeordnet ist, und ein additives Stromsignal I9 ist ein Signal, das durch Addition von Stromsignalen i90-i99 erhalten wird, denen der Gruppenindex "9" zugeordnet ist.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Beispiel eines empfangenen Strahls, der von dem in den Fig. 3 und 4 verschieden ist. Die Messwandler sind in Gruppen wie in Fig. 7 gezeigt eingeteilt. Das Koppelfeld M ist wie in Fig. 8 gezeigt eingestellt.
Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels kann die Belastung für die Hardware zur Ansteuerung des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array 1, der viele Messwandler aufweist, reduziert werden. Da ferner eine Stromaddition angewendet wird, verschlechtert sich die Frequenzcharakteristik selbst dann nicht, wenn sich die Länge der Verdrahtung auf einen gewissen Grad erhöht.

ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst einen Empfängerabschnitt 3-2 gemäß Fig. 9 anstelle des Empfängerabschnitts 3-1 in Fig. 2.
Der Empfängerabschnitt 3-2 umfasst einen digitalen Strahlformer B' anstelle der digitalen Strahlformereinheit B aus Fig. 2.
Wie es in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, bildet die digitale Strahlformeinheit B' empfangene Strahlen (w, w'), in zwei Richtungen mit imaginären Brennpunkten F und F aus, die durch Projektion jeweiliger Brennpunkte f und f' auf eine imaginäre Ebene 10b definiert sind, die einander an der gleichen Position überlagern.
Überlagern sich die imaginären Brennpunkte F und F jeweils an der gleichen Position, wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Gruppenanordnung der Messwandler selbst bei verschiedenen empfangenen Strahlen (w, w') die gleiche.
Das Koppelfeld M kann somit die verschiedenen empfangenen Strahlen (w, w') mit der gleichen Einstellung verarbeiten.
Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels kann eine Vielzahl von Ultraschallstrahlen gleichzeitig gebildet werden.

DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels umfasst einen in Fig. 12 gezeigten Empfängerabschnitt 3-3 anstelle des Empfängerabschnitts 3-1 in Fig. 2.
Der Empfängerabschnitt 3-3 umfasst den Aufbau des Empfängerabschnitts 3-1 in Fig. 2, der zusätzlich mit einem weiteren Satz von Spannungs-Strom-Wandlern h00d-h99d, einem Koppelfeld Md, Strom-Spannungs-Wandlern H0d-H9d, Verstärkern mit programmierbarem Verstärkungsfaktor A0d-A9d, A-D-Wandlern C0d-C9d und einer digitalen Strahlformereinheit Bd versehen ist, und zusätzlich eine Kombinationsschaltung G zum Kombinieren eines Ausgangssignals Ws aus der digitalen Strahlformeinheit B und eines Ausgangssignals Wd aus der digitalen Strahlformereinheit Bd.
Wie es in Fig. 13 gezeigt ist, bilden die digitale Strahlformereinheit B und die digitale Strahlformereinheit Bd empfangene Strahlen (w) in der gleichen Richtung. Allerdings ist ein oberflächlicher Brennpunkt fs des empfangenen Strahls (w), der durch die digitale Strahlformereinheit B gebildet wird, oberflächlicher als ein tiefer Brennpunkt fd des empfangenen Strahls (w), der durch die digitale Strahlformereinheit Bd gebildet wird.
Die Kombinationsschaltung G addiert die Ausgangssignale Ws und Wd, die unter Verwendung von Gewichten Ls und Ld wie in Fig. 14 gezeigt gewichtet sind, wie folgt:

W = Ls.Ws + Ld.Wd.
Fig. 15 zeigt einen oberflächlichen imaginären Brennpunkt Fs, der durch Projektion des oberflächlichen Brennpunkts fs auf eine imaginäre Ebene 10b definiert ist, und einen tiefen imaginären Brennpunkt Fd, der durch Projizieren des tiefen Brennpunkts Fd auf die imaginäre Ebene 10b definiert ist.
Wie es in Fig. 16(a) gezeigt ist, unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Messwandler im Messwandlerarray 10 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom oberflächlichen imaginären Brennpunkt Fs befinden, in der gleichen Gruppe sind. Als nächstes unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Signalspannung e00-e99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", die der Gruppenanordnung der Messwandler entsprechen, und dementsprechend die Stromsignale i00-i99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9". Das Koppelfeld M wird dann derart eingestellt, dass es die Stromsignale in jeweiligen Gruppen addiert und die additiven Stromsignale I0-I9 ausgibt.
Des weiteren unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7, wie es in Fig. 16(b) gezeigt ist, die Messwandler im Messwandlerarray 10 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom tiefen imaginären Brennpunkt Fd befinden, in der gleichen Gruppe sind. Als nächstes unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Signalspannung e00-e99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", die der Gruppenanordnung der Messwandler entsprechen, und dementsprechend die Stromsignale i00d-i99d in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9". Das Koppelfeld Md wird dann derart eingestellt, dass es die Stromsignale in jeweiligen Gruppen addiert und die additiven Stromsignale I0d-I9d ausgibt.
Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels kann die Abbildung für eine oberflächliche Region Ps in einer Abtastebene P mit dem Ausgangssignal Ws aus der digitalen Strahlformeinheit B erreicht werden, und die Abbildung für eine tiefe Region Pd kann mit dem Ausgangssignal Wd aus der digitalen Strahlformereinheit Bd erreicht werden, und dann können Bilder dieser Regionen Ps und Pd fließend kombiniert werden.

VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels umfasst einen Empfängerabschnitt 3-4, der in Fig. 17 gezeigt ist, anstelle des Empfängerabschnitts 3-1 in Fig. 2.
Der Empfängerabschnitt 3-4 besteht aus der Konfiguration des Empfängerabschnitts 3-1 aus Fig. 2, der zusätzlich mit einem weiteren Satz von Spannungs-Strom-Wandlern h00'-h99', einem Koppelfeld M', Strom-Spannungs-Wandlern H0'-H9', Verstärkern mit programmierbarem Verstärkungsfaktor A0'-A9', A-D-Wandlern C0'-C9' und einer digitalen Strahlformereinheit B' versehen ist.
Wie es in Fig. 18 gezeigt ist, bilden die digitale Strahlformereinheit B und die digitale Strahlformereinheit B' empfangene Strahlen (w, w') in verschiedenen Richtungen. Ein erster Brennpunkt f des durch die digitale Strahlformereinheit B gebildeten ersten empfangenen Strahls (w) ist von einem zweiten Brennpunkt f' des durch die digitale Strahlformereinheit B' gebildeten zweiten empfangenen Strahls (w') getrennt, und ein erster imaginärer Brennpunkt F und ein zweiter imaginärer Brennpunkt F', die jeweils durch Projektion des Brennpunkts f und f' auf eine imaginäre Ebene 10b definiert sind, überlagern einander nicht.
Wie es in Fig. 19(a) gezeigt ist, unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Messwandler im Messwandlerarray 10 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom ersten imaginären Brennpunkt F befinden, in der gleichen Gruppe sind. Als nächstes unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Signalspannung e00-e99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", die der Gruppenanordnung der Messwandler entsprechen, und dementsprechend die Stromsignale i00-i99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9". Das Koppelfeld M wird dann derart eingestellt, dass es die Stromsignale in jeweiligen Gruppen addiert und die additiven Stromsignale I0-I9 ausgibt.
Wie es in Fig. 19(b) gezeigt ist, unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 des weiteren die Messwandler im Messwandlerarray 10 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung vom zweiten imaginären Brennpunkt F' befinden, in der gleichen Gruppe sind. Als nächstes unterteilt die Abtaststeuereinrichtung 7 die Signalspannung e00-e99 in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9", die der Gruppenanordnung der Messwandler entsprechen, und dementsprechend die Stromsignale i00'-i99' in Gruppen mit Gruppenindices "0"-"9". Das Koppelfeld M wird dann derart eingestellt, dass es die Stromsignale in jeweiligen Gruppen addiert und die additiven Stromsignale I0'-I9' ausgibt.
Gemäß der Ultraschalldiagnosevorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels kann eine Vielzahl separater empfangener Strahlen gleichzeitig gebildet werden.
Es können viele verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung ausgebildet werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen bestimmten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern ihr Schutzbereich wird durch die beigefügten Patentansprüche definiert.
Zur Verringerung der Hardwarebelastung zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit einer Vielzahl von Messwandlern umfasst die Erfindung Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor a00-a99 zur Verstärkung von Signalspannungen e00-e99 von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array, Spannungs-Strom-Wandler h00-h99 zum Wandeln der Spannungen in Stromsignale i00-i99, ein Koppelfeld M zur Ausgabe additiver Stromsignale I0-I9, die durch Einteilen der Stromsignale i00-i99 in Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden, Strom-Spannungs-Wandler H0-H9 zum Wandeln der Ströme in Spannungssignale, Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor A0-A9, A-D-Wandler C0-C9, und eine digitale Strahlformereinheit B zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung digitaler Signale D0-D9 und zur Ausgabe eines akustischen Leitungssignals W.

Bezugszeichenliste

(Fig. 1)

1
Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array
2
Senderabschnitt
3-1
Empfängerabschnitt
4
Signalverarbeitungsabschnitt
7
Abtaststeuereinrichtung
100
Ultraschalldiagnosevorrichtung

(Fig. 2, Fig. 9)

3-1
/
3-2
Empfängerabschnitt
h00-h99 Spannungs-Strom-Wandler
H0-H9 Strom-Spannungs-Wandler
C0-C9 A-D-Wandler
a00-a99 Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor
M Koppelfeld
A0-A9 Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor
B/B' Digitale Strahlformereinheit

(Fig. 3, Fig. 6)

10
Messwandlerarray
10
a Empfangsoberfläche
10
b Imaginäre Ebene
F Imaginärer Brennpunkt
w Empfangene Strahlmittellinie
f Brennpunkt

(Fig. 4, Fig. 7, Fig. 11)

10
Messwandlerarray
F Imaginärer Brennpunkt )

(Fig. 5, Fig. 8)

Kopelfeld

(Fig. 10)

10
Messwandlerarray
10
a Empfangsoberfläche
10
b Imaginäre Ebene
F Imaginärer Brennpunkt
w Erste empfangene Strahlmittellinie
w' Zweite empfangene Strahlmittellinie
f Erster Brennpunkt
f' Zweiter Brennpunkt

(Fig. 12)

3-3
Empfängerabschnitt
a00-a99 Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor
G Kombinationsschaltung

(Fig. 13)

10
Messwandlerarray
w Empfangene Ultraschallstrahlmittellinie
P Abtastebene
fs Oberflächlicher Brennpunkt
fd Tiefer Brennpunkt
Ps Oberflächliche Region
Pd Tiefe Region

(Fig. 14)

Gewicht

Tiefe

Ps oberflächliche Region
Pd tiefe Region

(Fig. 15)

10
Messwandlerarray
10
a Empfangsoberfläche
10
b Imaginäre Ebene
Fs Oberflächlicher imaginärer Brennpunkt
Fd Tiefer imaginärer Brennpunkt
w Empfangene Strahlmittellinie
fs Oberflächlicher Brennpunkt
fd Tiefer Brennpunkt(

Fig. 16(a), (b))

10
Messwandlerarray
Fs Oberflächlicher imaginärer Brennpunkt
Fd Tiefer imaginärer Brennpunkt

(Fig. 17)

3-4
Empfängerabschnitt
a00-a99 Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor

(Fig. 18)

10
Messwandlerarray
10
a Empfangsoberfläche
10
b Imaginäre Ebene
F Erster imaginärer Brennpunkt
F' Zweiter imaginärer Brennpunkt
w Erste empfangene Strahlmittellinie
w' Zweite empfangene Strahlmittellinie
f Erster Brennpunkt
f' Zweiter Brennpunkt

(Fig. 19(a), (b))

10
Messwandlerarray
F Erster imaginärer Brennpunkt
F' Zweiter imaginärer Brennpunkt

Claims

1. Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array mit den Schritten
Einteilen von N Messwandlern im Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array in M (< N) Gruppen, wobei Messwandler, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt eines Ultraschallstrahls befinden, in der gleichen Gruppe sind, und
gruppenweises Ansteuern der Messwandler.

2. Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array nach Anspruch 1, wobei 4096 ≥ N ≥ 256 ist.

3. Verfahren zur Ansteuerung eines Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array nach Anspruch 1, wobei 128 ≥ M ≥ 32 ist.

4. Ultraschalldiagnosevorrichtung mit
N Spannungsverstärkern zur Verstärkung von Signalspannungen von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array,
N Spannungs-Strom-Wandlern zum Wandeln von aus den Spannungsverstärkern ausgegebenen Spannungen in Stromsignale,
einer Stromadditionsschaltung mit N Eingängen, denen die Stromsignale zugeführt werden, und mit M (< N) Ausgängen zur Ausgabe additiver Stromsignale, die durch Einteilen der N Eingänge in M (< N) Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden,
M Strom-Spannungs-Wandlern zum Wandeln der additiven Stromsignale in Spannungssignale und
einem Strahlformer zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung der Spannungssignale.

5. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Stromadditionsschaltung ein Koppelfeld ist.

6. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Strahlformer einen empfangenen Strahl in einer Richtung ausbildet, und die Stromadditionsschaltung Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von einem Brennpunkt des empfangenen Strahls befinden, in der gleichen Gruppe anordnet.

7. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Strahlformer empfangene Strahlen in einer Vielzahl von Richtungen derart ausbildet, dass ihre imaginären Brennpunkte, die durch Projizieren jeweiliger Brennpunkte auf eine imaginäre Ebene definiert sind, die eine Empfangsoberfläche des Ultraschallmessfühlers mit zweidimensionalem Array enthält, einander an der gleichen Position überlagern, und die Stromadditionsschaltung Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von den imaginären Brennpunkten befinden, in der gleichen Gruppe anordnet.

8. Ultraschalldiagnosevorrichtung mit
N Spannungsverstärkern zur Verstärkung von Signalspannungen von Messwandlern in einem Ultraschallmessfühler mit zweidimensionalem Array,
N mal k (k ≥ 2) Spannungs-Strom-Wandlern zum Wandeln von aus den Spannungsverstärkern ausgegebenen Spannungen in Stromsignale,
k Stromadditionsschaltungen jeweils mit N Eingängen, denen die Stromsignale zugeführt werden, und mit M (< N) Ausgängen zur Ausgabe additiver Stromsignale, die durch Einteilen der N Eingänge in M (< N) Gruppen und Addieren von Stromsignalen in jeweiligen Gruppen erhalten werden,
M mal k Strom-Spannungs-Wandlern zum Wandeln der additiven Stromsignale in Spannungssignale und
k Strahlformern zur Ausführung einer Empfangsstrahlformung unter Verwendung der Spannungssignale.

9. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Stromadditionsschaltungen Koppelfelder sind.

10. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die k Strahlformer empfangene Strahlen in einer Richtung mit jeweiligen Brennpunkten verschiedener Tiefen bilden und die k Stromadditionsschaltungen Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von jedem Brennpunkt befinden, in der gleichen Gruppe anordnen, und die Ultraschalldiagnosevorrichtung ferner eine Kombinationsschaltung zum Kombinieren der Ausgangssignale aus den k Strahlformern umfasst.

11. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kombinationsschaltung zur Addition der Ausgangssignale aus den k Strahlformern mit Gewichten eingerichtet ist, die der Tiefe entsprechen.

12. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die k Strahlformer empfangene Strahlen in Verschiedenen Richtungen mit jeweiligen Brennpunkten verschiedener Tiefen bilden, und die Stromadditionsschaltungen Eingänge, die Messwandlern entsprechen, die sich an der gleichen oder ungefähr der gleichen Entfernung von jedem Brennpunkt befinden, in der gleichen Gruppe anordnen.

13. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, wobei die Spannungsverstärker Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor sind.

14. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, wobei die Verstärker mit programmierbarem Verstärkungsfaktor zwischen den Strom-Spannungs-Wandlern und dem Strahlformer vorgesehen sind.

15. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, wobei 4096 ≥ N ≥ 256 gilt.

16. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, wobei 128 ≥ M ≥ 32 gilt.