CN112971845A - 超声诊断设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种超声诊断设备及其控制方法。根据本公开的一方面，所述超声诊断设备包括：多个信道，被配置为利用包括在探头中的多个换能器元件来发送和接收信号；波束成形器，被配置为对从所述多个信道中的预设数量的活动信道接收的信号执行波束成形；开关，被配置为将所述探头和所述多个信道连接；以及控制器，被配置为确定所述多个信道中的故障信道，比较所述多个信道的数量是否大于或等于所述多个换能器元件的数量，并且当所述活动信道中包括所述故障信道时基于比较结果来控制所述开关。

Description

超声诊断设备及其控制方法
本申请要求于2019年12月16日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0168218号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种从探头接收超声图像的超声诊断设备和超声诊断设备的控制方法。
背景技术
超声诊断设备将从探头的换能器生成的超声信号照射到对象、接收从对象反射的信号的信息并且获得对象内部的部分(例如，软组织或血流)的至少一个图像。
当与诸如X射线装置、CT扫描仪、MRI、核医学诊断装置等的其他成像装置相比时，超声诊断设备是紧凑的、便宜的、非侵入性的和非破坏性的，并且广泛用于妇科、心脏、腹部和泌尿学的诊断。
包括用于将超声信号照射到对象并接收从对象反射的超声回波信号的换能器的探头可连接到超声诊断设备。超声诊断设备包括向所连接的探头发送信号和从所连接的探头接收信号的收发器(下文中称为信道)。当信道的数量小于换能器的元件的数量时，传统的通用超声诊断设备使用开关。也就是说，通过切换操作，超声诊断设备选择性地连接由多个换能器的元件接收的信号。
发明内容
因此，本公开的一方面在于提供一种超声诊断设备及其控制方法，所述超声诊断设备防止故障信道接收超声信号，并且即使当信道的数量大于换能器的元件的数量时，也能通过使用开关执行选择性连接来进一步改善超声图像的图像质量。
根据本公开的一方面，一种超声诊断设备包括：多个信道，被配置为利用包括在探头中的多个换能器元件来发送和接收信号；波束成形器，被配置为对从所述多个信道中的预设数量的活动信道接收的信号执行波束成形；开关，被配置为将所述探头和所述多个信道连接；以及控制器，被配置为确定所述多个信道中的故障信道，比较所述多个信道的数量是否大于或等于所述多个换能器元件的数量，并且当所述活动信道中包括所述故障信道时基于比较结果来控制所述开关。
所述控制器可被配置为在所述多个信道中选择除了所述活动信道之外的备用信道中的至少一个备用信道，并且将所述故障信道改变为所选择的信道。
所述控制器可被配置为确定与所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件相对应的多个信道，并且当所确定的多个信道中包括故障信道时，将所述故障信道改变为所确定的多个信道中的至少一个信道。
所述控制器可被配置为基于所述多个信道的所述数量与所述多个换能器元件的所述数量之间的差来确定空闲信道。
当所述活动信道中包括所述故障信道时，所述控制器可被配置为将所述故障信道改变为所述空闲信道。
所述控制器可被配置为控制所述开关，使得所述活动信道和除了所述活动信道之外的备用信道来接收由所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件接收的信号。
所述多个信道均可包括：发送器，被配置为将脉冲信号发送到所述探头；以及接收器，被配置为接收从所述探头发送的信号。
所述控制器可被配置为控制所述发送器以将所述脉冲信号发送到所述接收器，将从所述波束成形器获得的波形与先前存储的正常波形进行比较，并且基于比较结果来确定所述故障信道。
所述超声诊断设备还可包括：信号发生器，被配置为生成脉冲波信号，所述控制器可被配置为控制所述信号发生器以将所述脉冲波信号发送到所述多个信道的所述接收器，将从所述波束成形器获得的数据与先前存储的正常数据进行比较，并且基于比较结果来确定所述故障信道。
根据本公开的一方面，一种超声诊断设备的控制方法，所述超声诊断设备包括多个信道、被配置为将探头和所述多个信道连接的开关以及被配置为对从所述多个信道中的预设数量的活动信道接收的信号执行波束成形的波束成形器，所述方法包括：确定所述多个信道中的故障信道；比较所述多个信道的数量是否大于或等于所述探头的所述多个换能器元件的数量；以及当所述活动信道中包括所述故障信道时，基于比较结果来控制所述开关。
所述控制所述开关的步骤可包括：在所述多个信道中选择除了所述活动信道之外的备用信道中的至少一个备用信道；以及将所述故障信道改变为所选择的信道。
所述控制所述开关的步骤可包括：确定与所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件相对应的多个信道；以及当所确定的多个信道中包括故障信道时，将所述故障信道改变为所确定的多个信道中的至少一个信道。
所述控制所述开关的步骤可包括：基于所述多个信道的所述数量与所述多个换能器元件的所述数量之间的差来确定空闲信道；以及当所述活动信道中包括所述故障信道时，将所述故障信道改变为所述空闲信道。
所述控制所述开关的步骤可包括：控制所述开关，使得所述活动信道和除了所述活动信道之外的备用信道接收由所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件接收的信号。
所述多个信道均可包括：发送器，被配置为将脉冲信号发送到所述探头；以及接收器，被配置为接收从所述探头发送的信号。
所述确定所述故障信道的步骤可包括：将所述脉冲信号通过所述发送器发送到所述接收器；将从所述波束成形器获得的波形与先前存储的正常波形进行比较；以及基于比较结果来确定所述故障信道。
所述确定所述故障信道的步骤可包括：生成脉冲波信号；将所述脉冲波信号发送到所述多个信道；将通过所述波束成形器从所述多个信道的所述接收器获得的数据与先前存储的正常数据进行比较；以及基于比较结果来确定所述故障信道。
附图说明
通过以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见且更容易理解，在附图中：
图1是根据实施例的超声诊断设备的外部透视图。
图2是包括一维阵列换能器元件的探头的外部视图。
图3是包括二维阵列换能器元件的探头的外部视图。
图4是公开的超声诊断设备的控制框图。
图5是根据实施例的超声诊断设备的操作的示图。
图6是根据实施例的超声诊断设备的另一操作的示图。
图7和图8是用于示出超声诊断设备确定故障信道的示例的示图。
图9是根据另一实施例的超声诊断设备的操作的示图。
图10是根据公开的实施例的超声诊断设备的控制方法的流程图。
图11是根据另一实施例的超声诊断设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。将不描述本公开的实施例的所有元件，并且将省略对本领域公知的内容或实施例中彼此重复的内容的描述。在整个说明书中使用的术语，诸如“部分”、“模块”、“构件”、“块”等，可在软件和/或硬件中实现，并且多个“部分”、“模块”、“构件”或“块”可在单个元件中实现，或者单个“部分”、“模块”、“构件”或“块”可包括多个元件。
应当理解，当元件被称为“连接”到另一元件时，它可直接连接或间接连接到另一元件，其中，间接连接包括经由无线通信网络的“连接”。
此外，当部件“包括”或“包含”元件时，除非存在与其相反的特定描述，否则所述部件还可包括其他元件，而不排除其他元件。
此外，当陈述一个层在另一个层或基板“上”时，所述层可直接在另一个层或基板上，或者第三层可设置在它们之间。
应当理解，尽管在此可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但是不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。
如在此使用的，除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。
使用标识码是为了便于描述，但不旨在说明每个步骤的顺序。除非上下文另外清楚指出，否则每个步骤可以以与所示顺序不同的顺序实现。
在下文中，将参照附图描述本公开的操作原理和实施例。
图1是根据实施例的超声诊断设备的外部透视图。
参照图1，超声诊断设备1可连接到探头P，探头P将超声信号发送到对象、从对象接收超声回波信号并将接收到的超声回波信号转换为电信号。
超声诊断设备1可通过有线通信网络或无线通信网络连接到探头100。超声诊断设备1可以是具有显示器50和输入装置40的工作站。
输入装置40可接收各种控制命令，诸如用于连接的探头P的操作和生成超声图像的超声诊断设备1的操作命令。输入装置40可用诸如键盘、脚踏开关或脚踏板方式的各种硬件装置来实现。例如，当输入装置40被实现为键盘时，键盘可包括开关、键、操纵杆和轨迹球中的至少一种。作为另一示例，键盘可用诸如图形用户界面的软件来实现。在这种情况下，可通过第二显示器52来显示键盘。脚踏开关或脚踏板可设置在超声诊断设备1的下方，并且用户可通过使用脚踏开关或脚踏板来控制超声诊断设备1的操作。
显示器50可显示由超声诊断设备1生成的超声图像和各种图形用户界面。
根据示例的显示器50可包括第一显示器51和第二显示器52。
在第一显示器51上显示的超声图像可以是二维超声图像或三维超声图像，并且可根据超声诊断设备1的操作模式显示各种超声图像。另外，第一显示器51不仅可显示超声诊断所需的菜单或引导，还可显示关于探头P的操作状态的信息。
第二显示器52可提供诸如用于优化超声图像或辅助图像的菜单的相关信息，或者可向用户提供图形用户界面。当第二显示器52用作输入装置40时，可在第二显示器52上显示具有与输入装置40中包括的按钮的形状相同形状的图形用户界面。
另一方面，超声诊断设备1的形式不一定限于图1中所示的形式。例如，超声诊断设备1可以以智能电话以及膝上型计算机、台式计算机和平板PC的形式来实现。另外，超声诊断设备1可以以诸如个人数字助理(PDA)的移动终端、可附接到用户身体的手表以及眼镜形式的可穿戴终端的形式来实现。
对象可以是人或动物的活体，或者诸如血管、骨骼、肌肉等的体内组织，但不限于此，并且只要是其内部结构能够由超声诊断设备1成像的对象即可。
探头P可包括换能器E、公连接器C以及电缆B，换能器E设置在壳体中以将超声照射到对象、接收从对象反射的超声回波并且将电脉冲信号和超声彼此转换，公连接器C与超声诊断设备1的母连接器11物理结合以向超声诊断设备1发送信号和从超声诊断设备1接收信号，电缆B连接超声诊断设备1和探头P。
换能器E可根据所施加的AC功率生成超声。具体地，换能器E可从探头P内部的电力存储装置(例如，电池)接收AC电力。换能器E的振动器(下文中，换能器元件)可通过根据所提供的AC电力进行振动来生成超声。
另外，换能器E接收由对象反射的信号，即，超声回波。换能器E将超声回波转换成电信号。超声回波具有各种频带或能量强度，以根据诊断模式生成各种超声图像。
探头P通过电缆B将通过换能器E的每个元件从超声转换的模拟信号或数字信号发送到超声诊断设备1。另一方面，公开的探头P不必通过电缆B连接到超声诊断设备1。探头P和超声诊断设备1可通过有线通信或无线通信发送和接收信号。
超声诊断设备1包括接收由探头P发送的信号的探头选择组件(PSA)板。PSA板可包括多个母连接器11，从而可连接多个探头P，并且可包括设置在PSA板内部的开关(10，参见图4)和多个信道(20，参见图4)。PSA板将接收到的信号发送到波束成形器30(参见图4)。超声诊断设备1的详细描述将在后面通过其它附图进行描述。
图2是包括一维阵列换能器元件的探头的外部视图。图3是包括二维阵列换能器元件的探头的外部视图。
如上面在图1中所描述的，探头P将从主体接收的脉冲信号转换为超声信号，将超声信号发送到对象内部的特定区域，并且接收从对象内部的特定区域反射的超声回波信号，将超声回波信号转换回脉冲信号并且将脉冲信号发送到超声诊断设备1。
探头P可包括换能器元件，所述换能器元件将电脉冲信号和超声信号彼此转换，以便将超声信号发送到对象中。换能器阵列由单个换能器元件或多个换能器元件组成。
换能器阵列可以是一维阵列或二维阵列。在实施例中，换能器E可包括如图2所示的一维换能器阵列。
构成一维换能器阵列的换能器元件中的每个换能器元件可将超声信号转换为电信号，反之，每个换能器元件可将电信号转换为超声信号。为此，换能器元件可以是使用磁性材料的磁致伸缩效应的磁致伸缩超声换能器、使用压电材料的压电效应的压电超声换能器或压电微机械超声换能器(pMUT)或使用数百或数千个微机械薄膜的振动来发送和接收超声波的电容微机械超声换能器(cMUT)。
此外，如图2所示，一维换能器阵列可以是线性对准的或者可以是凸出对准的。在这两种情况下，超声探头P可根据相同的操作原理操作，然而，当超声探头P包括凸形的凸出换能器E时，从换能器E照射的超声波可以是扇形的形状，因此，超声图像也可以以扇形的形状创建。
作为另一示例，换能器E可包括如图3所示的二维换能器阵列。在包括二维换能器阵列的情况下，对象的内部可以以三维成像。另外，即使探头P的换能器阵列布置在一个维度上，探头P也可机械地移动一维换能器阵列，并且通过获取对象内部的体积信息将能够生成三维超声图像的超声回波信号发送到超声诊断设备1。
构成二维换能器阵列的每个换能器元件可与构成一维换能器阵列的换能器元件相同。
此外，二维换能器阵列可包括比一维换能器阵列的数量更多数量的换能器元件。超声诊断设备1包括多个信道20，以接收由大量换能器元件发送的信号。
通常，当信道的数量小于所连接的探头P的换能器元件的数量时，传统的通用超声诊断设备通过使用开关10来处理所接收的信号。然而，即使当信道的数量大于与其连接的探头P的换能器元件的数量时，公开的超声诊断设备1也可通过开关10执行信号处理。
图4是公开的超声诊断设备的控制框图。
参照图4，超声诊断设备1包括将信道与换能器元件连接的开关10、用于使用探头中包括的多个换能器元件发送和接收信号的多个信道20、对从多个信道20中的预设数量的活动信道接收的信号进行波束成形的波束成形器30、通过由波束成形器30延迟的信号生成超声图像并执行图像处理的信号处理器60、从用户接收输入信息的输入装置40、显示超声图像和各种用户接口的显示器50以及用于控制超声诊断设备1的上述构造和整体配置的控制器100。
开关10可设置在PSA板上，并且分别连接多个信道20和换能器元件。开关10可被设置为能够进行机械分离的继电器，或者可被设置为执行电切换的半导体器件。
信道20可包括发送器21和接收器22，发送器21将脉冲信号发送到探头P，接收器22接收通过探头P从超声回波转换的电信号。超声诊断设备1可包括均包含发送器21和接收器22的多个信道20。
具体地，发送器21生成控制探头P的脉冲信号，并通过电缆B将脉冲信号发送到探头P。此外，发送器21可将脉冲信号发送到接收器22以确定故障信道。
接收器22可包括放大从探头P发送的电信号的低噪声放大器(LNA)和将从探头P发送的模拟信号转换为数字信号的模数转换器(ADC)。
接收器22将从探头P接收的信号发送到波束成形器30。另外，接收器22可将由信号发生器70生成的脉冲波信号发送到波束成形器30，以便确定故障信道。
波束成形器30是对照射的超声或接收的超声回波执行适当时间的延迟，以将从探头P的换能器元件生成的超声同时聚焦在对象的目标点处，或者克服从对象的目标点反射的超声回波到达换能器元件的时间差的装置。
为了改善超声图像的质量，信号处理器60从数字接收聚焦波束中过滤噪声分量、执行包络检测处理并且生成超声图像数据，所述包络检测处理基于经滤波的接收聚焦波束来检测接收信号的强度。
信号处理器60执行用于转换超声图像数据的扫描线的扫描转换，使得可在显示器50上显示超声图像数据。信号处理器60还基于扫描转换的数字超声图像数据对数字超声图像数据执行诸如B模式图像处理和多普勒图像处理的图像处理，以便显示用户期望的类型的超声图像。
信号处理器60以RGB处理超声图像数据，并且将其发送到显示器50，使得经图像处理的数字超声图像数据可被显示为超声图像。
显示器50可显示生成的超声图像和由超声诊断设备1处理的各种信息。根据实施类型，超声诊断设备1可包括一个或多个显示器51和52。此外，显示器50可被实现为与触摸面板组合的触摸屏。
输入装置40接收来自用户的控制命令。例如，输入装置40可接收关于所连接的探头P的换能器元件的数量的信息。输入装置40将接收的信息发送到控制器100。控制器100可基于接收的信息将信道20的数量和换能器元件的数量进行比较，并且控制开关10。
控制器100是控制整个超声诊断设备1的处理器。例如，在接收到从探头P在对象上反射的超声回波信号之后，控制器100可通过显示器显示通过波束成形器30和信号处理器60生成的超声图像。
在公开的实施例中，控制器100比较信道20的数量是否大于或等于换能器元件的数量。在多个信道20中，可能存在故障信道。当多个信道20的数量大于换能器元件的数量时，控制器100通过将换能器元件与剩余信道连接而不是与故障信道连接来确保与探头P的连接状态。稍后将通过下面的其他附图描述控制器100的控制方法的详细描述。
控制器100还可包括其中存储有用于控制超声诊断设备1的控制程序的ROM和用作与在超声诊断设备1中执行的各种操作相对应的存储区域的RAM。另外，控制器100可被实现为包括在电路板上的上述处理器、RAM或ROM的图形处理板，并且处理器、RAM和ROM可通过内部总线互连。
信号发生器70生成脉冲波信号，以便控制器100确定故障信道。由信号发生器70生成的脉冲波信号被发送到所提供的所有信道20。控制器100可将从所有信道20的接收器22通过波束成形器30发送的波形与先前存储的正常波形进行比较，并且基于比较结果确定故障信道。稍后将通过其他附图描述确定故障信道的详细描述。
此外，公开的超声诊断设备1还可包括图4中未描述的其他组件，并且组件的相互位置可响应于系统的性能或结构而改变。
图5是根据实施例的超声诊断设备的操作的示图。
参照图5，超声诊断设备1可连接到包括192个换能器元件(E#1至E#192)的探头P。公开的超声诊断设备1可包括超过或等于192个信道20。
超声诊断设备1可以为192个信道中的每66个信道设置活动信道(活动孔径)。也就是说，超声诊断设备1不一次通过192个换能器元件接收超声回波，而是划分并接收来自预设数量的活动信道的超声回波。例如，超声诊断设备1从第一换能器元件(E#1)至第66换能器元件(E#66)接收超声回波。并且超声诊断设备1接收来自第二换能器元件(E#2)至第67换能器元件(E#67)的超声回波。并且超声诊断设备1接收来自第三换能器元件(E#3)至第68换能器元件(E#68)的超声回波。以这种方式，超声诊断设备1接收超声回波，同时顺序地改变多个信道20中的活动信道。在多个信道20中，除了活动信道之外的剩余信道被称为备用信道(闲置孔径)。
在顺序地接收超声回波的同时，超声诊断设备1可使用与第64换能器元件(E#64)至第129换能器元件(E#129)相对应的活动信道来接收超声回波。然而，从第88换能器元件(E#88)接收超声回波的第88信道(CH#88)可能是故障信道。超声诊断设备1不从作为故障信道的第88信道(CH#88)接收超声回波，而是将备用信道中的至少一个(例如，第一信道(CH#1))连接到第88换能器元件(E#88)。也就是说，超声诊断设备1通过开关10将第一信道CH#1和第88换能器元件E#88连接。由此，超声诊断设备1可改善超声图像的质量。
图6是根据实施例的超声诊断设备的另一操作的示图。
参照图6，超声诊断设备1可包括比连接的探头P的数量更多数量的换能器元件，即，192个或更多个信道20。然而，与图5不同，超声诊断设备1可包括针对故障信道的空闲信道23。
具体地，当超声诊断设备1确定故障信道时，超声诊断设备1可将故障信道和对应的换能器元件断开连接。超声诊断设备1可通过将换能器元件和空闲信道23连接来防止信道损耗。
超声诊断设备1可基于提供的信道20的数量与连接的探头P的换能器元件的数量之间的差来设置空闲信道23。另外，超声诊断设备1可使每个空闲信道23与多个换能器元件相对应，并且为故障信道做准备。
如图6所示，超声诊断设备1可将第一空闲信道23-1设置为第一换能器元件(E#1)、第二换能器元件(E#2)、第64换能器元件(E#64)和第65换能器元件(E#65)的空闲信道。如果第64信道(CH#64)被确定为故障信道，则超声诊断设备1可将设置为第64信道(CH#64)的空闲信道的第一空闲信道23-1和第64换能器元件(#64)连接。
此外，图5和图6中描述的信道和换能器元件的数量仅是示例。也就是说，公开的超声诊断设备1将连接的探头P的换能器元件的数量与信道20的数量进行比较，并且当信道20的数量大于或等于换能器元件的数量时将故障信道改变为备用信道或空闲信道。
图7和图8是用于示出超声诊断设备确定故障信道的示例的示图。
首先参照图7，超声诊断设备1向每个信道20发送脉冲信号，以便确定发送器21是否已经故障。具体地，控制器100生成分配给第一信道CH#1的脉冲信号，并将脉冲信号发送到第一信道CH#1。第一信道CH#1的发送器21将接收到的脉冲信号发送到第一信道CH#1的接收器22。波束成形器30获取从第一信道CH#1的接收器22接收的数据，即，脉冲形状(或波形)。控制器100将从波束成形器30获得的脉冲形状与先前存储的正常波形进行比较，并且基于比较结果确定第一信道CH#1是否有故障。如果获取的脉冲形状与正常波形不匹配，则控制器100可将第一信道CH#1的发送器21确定为故障，并且将第一信道CH#1确定为故障信道。
此外，在确定第一信道(CH#1)是否已经故障之后，超声诊断设备1针对第二信道CH#2和第三信道CH#3重复上述操作，并且确定信道是否已经故障。
参照图8，控制器100通过信号发生器70生成脉冲波信号。控制器100将生成的脉冲波信号发送到多个信道20的所有接收器22。例如，如图8所示，控制器100同时向第一信道(CH#1)、第二信道(CH#2)和第三信道(CH#3)的接收器22发送脉冲波信号。波束成形器30获取从所有信道20的接收器22发送的数据。控制器100将获取的数据与先前存储的正常数据进行比较。控制器100基于比较结果确定是否存在故障。
此外，图7和图8中的上述实施例仅是用于确定故障信道的示例，并且可通过另一方法来确定故障信道。
图9是根据另一实施例的超声诊断设备的操作的示图。
参照图9，超声诊断设备1将连接的探头P的换能器元件的数量与信道20的数量进行比较。如果信道20的数量大于或等于换能器元件的数量，则超声诊断设备1可通过除了活动信道之外的备用信道来改善信噪比(SNR)。
具体地，超声诊断设备1可从66个活动信道接收超声回波。超声诊断设备1可将除了第64信道(CH#64)至第129信道(CH#129)(即，第一信道(CH#1)、第二信道(CH#2)、第191信道(CH#191)和第192信道(CH#192))之外的信道连接到第64换能器元件(E#64)至第129换能器元件(E#129)。也就是说，超声诊断设备1可通过将一个换能器元件与一个活动信道和至少一个备用信道相对应，并且控制至少两个或更多个信道接收超声回波来改善SNR。
图10是根据公开的实施例的超声诊断设备的控制方法的流程图。
参照图10，超声诊断设备1确定多个信道20中的故障信道(200)。
可改变确定故障信道的方法。
例如，超声诊断设备1将脉冲信号发送到信道20的发送器21，并且控制发送器21将脉冲信号发送到接收器22。超声诊断设备1可通过将从接收器22通过波束成形器30获取的数据与先前存储的正常波形进行比较来确定发送器21是否已经故障。超声诊断设备1可通过对每个信道重复上述操作来确定故障信道。
作为另一示例，超声诊断设备1通过信号发生器70生成脉冲波信号，并且将脉冲波信号发送到所有信道20的接收器22。超声诊断设备1可通过将从接收器22通过波束成形器30获取的数据与先前存储的正常波形进行比较来确定接收器22是否已经故障。
超声诊断设备1连接到探头P(210)，并且将换能器元件的数量与信道20的数量进行比较(220)。
如果换能器元件的数量大于或等于多个信道20的数量，则超声诊断设备1像传统的超声诊断设备一样控制开关10。
如果换能器元件的数量小于多个信道20的数量，则超声诊断设备1通过如上所述控制开关10将故障信道改变为空闲信道或备用信道(230)。
例如，超声诊断设备1可在多个信道中选择除了活动信道之外的备用信道中的至少一个，并且将确定的故障信道改变为所选择的信道。
作为另一示例，超声诊断设备1计算多个信道20的数量与多个换能器元件的数量之间的差。超声诊断设备1基于所计算的差来选择备用信道。如果在活动信道中确定存在故障信道，则超声诊断设备1将故障信道改变为空闲信道。
图11是根据另一实施例的超声诊断设备的控制方法的流程图。
参照图11，超声诊断设备1将信道20的数量与换能器元件的数量进行比较(300)。
例如，超声诊断设备1可基于从用户输入的控制命令来确认连接的探头P的换能器元件的数量。超声诊断设备1将从输入装置40接收的换能器元件的数量与内置信道20的数量进行比较。
超声诊断设备1确定在活动信道中是否包括故障信道(310)。
如果不存在故障信道，则超声诊断设备1重复连接除了活动信道之外的信道(330)，例如，空闲信道或备用信道。例如，超声诊断设备1可将一个活动信道和一个备用信道重复连接到一个换能器元件。由此，公开的超声诊断设备1可改善SNR。
如果包括故障信道，则超声诊断设备1将活动信道中的故障信道和换能器元件断开连接，并且控制开关10，使得将空闲信道或备用信道和换能器元件连接。
根据公开的方面的超声诊断设备及其控制方法可防止故障信道接收超声信号，并且即使当信道的数量大于换能器的元件的数量时，也可通过使用开关执行选择性连接来进一步改善超声图像的图像质量。

Claims (13)

1.一种超声诊断设备，包括：
多个信道，被配置为利用包括在探头中的多个换能器元件来发送和接收信号；
波束成形器，被配置为对从所述多个信道中的预设数量的活动信道接收的信号执行波束成形；
开关，被配置为将所述探头和所述多个信道连接；以及
控制器，被配置为确定所述多个信道中的故障信道，比较所述多个信道的数量是否大于或等于所述多个换能器元件的数量，并且当所述活动信道中包括所述故障信道时基于比较结果来控制所述开关。
2.根据权利要求1所述的超声诊断设备，
其中，所述控制器被配置为在所述多个信道中选择除了所述活动信道之外的备用信道中的至少一个备用信道，并且将所述故障信道改变为所选择的信道。
3.根据权利要求1所述的超声诊断设备，
其中，所述控制器被配置为确定与所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件相对应的多个信道，并且当所确定的多个信道中包括故障信道时，将所述故障信道改变为所确定的多个信道中的至少一个信道。
4.根据权利要求1所述的超声诊断设备，
其中，所述控制器被配置为基于所述多个信道的所述数量与所述多个换能器元件的所述数量之间的差来确定空闲信道。
5.根据权利要求4所述的超声诊断设备，
其中，当所述活动信道中包括所述故障信道时，所述控制器被配置为将所述故障信道改变为所述空闲信道。
6.根据权利要求1所述的超声诊断设备，
其中，所述控制器被配置为控制所述开关，使得所述活动信道和除了所述活动信道之外的备用信道来接收由所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件接收的信号。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的超声诊断设备，
其中，所述多个信道均包括：
发送器，被配置为将脉冲信号发送到所述探头；以及
接收器，被配置为接收从所述探头发送的信号。
8.根据权利要求7所述的超声诊断设备，
其中，所述控制器被配置为控制所述发送器以将所述脉冲信号发送到所述接收器，将从所述波束成形器获得的波形与先前存储的正常波形进行比较，并且基于比较结果来确定所述故障信道。
9.根据权利要求7所述的超声诊断设备，所述超声诊断设备还包括：
信号发生器，被配置为生成脉冲波信号，
其中，所述控制器被配置为控制所述信号发生器以将所述脉冲波信号发送到所述多个信道的所述接收器，将从所述波束成形器获得的数据与先前存储的正常数据进行比较，并且基于比较结果来确定所述故障信道。
10.一种超声诊断设备的控制方法，所述超声诊断设备包括多个信道、被配置为将探头和所述多个信道连接的开关以及被配置为对从所述多个信道中的预设数量的活动信道接收的信号执行波束成形的波束成形器，所述方法包括：
确定所述多个信道中的故障信道；
比较所述多个信道的数量是否大于或等于所述探头的多个换能器元件的数量；以及
当所述活动信道中包括所述故障信道时，基于比较结果来控制所述开关。
11.根据权利要求10所述的控制方法，
其中，所述控制所述开关的步骤包括：
在所述多个信道中选择除了所述活动信道之外的备用信道中的至少一个备用信道；以及
将所述故障信道改变为所选择的信道。
12.根据权利要求10所述的控制方法，
其中，所述控制所述开关的步骤包括：
确定与所述多个换能器元件中的至少一个换能器元件相对应的多个信道；以及
当所确定的多个信道中包括故障信道时，将所述故障信道改变为所确定的多个信道中的至少一个信道。
13.根据权利要求10所述的控制方法，
其中，所述控制所述开关的步骤包括：
基于所述多个信道的所述数量与所述多个换能器元件的所述数量之间的差来确定空闲信道；以及
当所述活动信道中包括所述故障信道时，将所述故障信道改变为所述空闲信道。
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