CN85107351A - 用振荡式换能器进行超声波复合扫描 - Google Patents

Abstract

用脉冲回波法由具有单个换能器的换能单元在一个平面内对身体进行至少两个不同的并部分重叠的扇形扫描以产生超声波截面图的方法和装置。为产生较大扫描区的实时显示，换能单元有一绕垂直扫描面的振荡轴旋转并在两个末端位置间做振荡运动的换能器。该换能器构成一刚性整体同时被逐段分成相邻的换能元件，扫描时至少用两个或两组不同的相邻元件，每一元件既用于发射超声波脉冲又用于接收回波，扫描时振荡轴相对于身体的位置保持不变。

Description

本发明涉及一种产生身体的超声波截面图象的方法。在该方法中，通过脉冲回波法，利用一个具有单个换能器的换能器单元，在一个扫描平面内对身体进行至少两个不同的、且又部分重叠的扇形扫描。本发明还涉及实施该方法的设备及扫描器。

在对腹部和怀孕期的超声波妇科诊断以及对人体软组织的检查中，习惯采用二维的B图象法。在该方法中，被检查的部位是由超声波波束逐线进行扫描的。有各种技术解决方法，用以按需要移动超声波波束，以形成超声波图象。复合扫描法（也叫慢速B图象法）与实时法（也叫快速B图象法）之间已加以区别。

在传统的复合扫描法中，将具有单块换能器的超声波换能器单元置于皮肤之上，两者之间有一个匹配介质，从而可以结合进行换能器的平行及有角度的移动。换能器在任何时候的位置都传给电调节装置，以便在显示装置中按照相关的超声波波束的方向将电子束偏转。这样便逐线形成了超声波图象。在这种方法中，为了显示图象，必须使用一个图象存储装置，因为形成图象相对较慢，例如，每形成一个图象需要半分钟到两分钟左右的时间。传统的复合扫描法的优点是：

1.减小了图象的粒度（“斑纹噪音”）。因此，不同的组织部位之间的灰度色调的区别更加明显，并且不同组织（如肿瘤及囊肿）的构造也更加易于识别。

2.改进了对人体组织和器官的边缘的显示。由于这些边缘能反射超声波，因此，当超声波波束垂直入射在边缘表面上时，换能器发出一个最大回波信号。在复合扫描中，满足这一条件的可能性是很大的，因为被检查的身体接受来自数个不同方向的超声波脉冲。

上述传统的复合扫描法的缺点在于：

1.不可能获得关于运动的实时显示，因为慢速图象形成意味着只能产生一个静态的存储图象，而且当要形成新的图象时，还必须消除该存储图象。

2.进行检查所需的时间较长。

3.因器官在慢速图象形成过程中的移动所产生的假象（artifact）对图象的质量具有非常有害的影响。

4.所需的设备以及操作技术比较复杂。

5.尤其是用手工移动换能器时，图象的质量很大程度上取决于操作者的技巧。因此，要想得到有效的图象，操作者必须接受适当的训练。即使操作者们受到过同样的训练，并且具有同样的经验，然而，不同的操作者对同一个物体做出的图象却往往是不同的。

与传统的复合扫描法相比，实时法具有图象形成快的特点。采用机械控制或电控制进行的扫描在几分之一秒内便可形成一个图象。在实时法中，所得到的图象重复频率可高达每秒钟15个图象。

实时法的主要优点在于检查所用的时间较短，清晰度较高，具有足够的灰度等级，以及较高的图象重复频率实现了运动的实时显示，即在检查过程中可以直接观察运动。实时法还具有图象再现真实（即图象的质量不太依赖于不同的操作者的操作技巧）、设备成本较低以及设备操纵较容易等优点。

与复合扫描法相比，实时法的一个严重缺点在于对不同的软组织的显示不太理想。一方面，由于具有较大的图象斑纹噪音，因此灰度色调的差别不十分明显;另一方面，对组织和器官的边缘显示得不好，因为实时法不能使被检查的物体接受来自不同方向的超声波脉冲。

需要有一种在去除上述两种扫描法的缺点的同时吸取它们的优点的方法及设备。在超声波医疗诊断界，这种需要尤为迫切。

因此，本发明的目的在于提供一种方法、一种超声波成象设备及一种扫描器，通过它们，可以在基本上去除复合扫描法和实时法的缺点的同时，吸取这两种方法的优点。

根据本发明，此目的是通过采用前面提到的方法而得以实现的，该方法的特征在于：

（a）换能器单元包括一个可围绕垂直于扫描平面的一个振荡轴旋转的换能器，该换能器围绕振荡轴在每一扫描的两个末端位置之间进行振荡运动，它形成一个刚性整体，并被分成相邻的换能器元件。

（b）至少该换能器的两个不同的换能器元件或不同的两组换能器元件是用于进行扫描的，每个换能器元件或每组换能器元件既用于发射超声波脉冲，又用于接收回波。

（c）在全部扫描过程中，振荡轴相对于身体的位置保持不变。

本发明还涉及用来实施根据本发明的方法的超声波成象设备。所述的设备包括一个具有绕垂直于扫描平面的振荡轴、并在两个末端位置之间做振荡运动的换能器单元，一个使换能器绕振荡轴、在两个末端位置之间做振荡运动的驱动机构，以及一个收发两用系统。所述设备的特征在于，换能器构成一个刚性整体，分成相邻的换能器元件，同时，它还包括连接换能器与收发两用单元的元件选择系统，用以至少选择换能器的两个不同的换能器元件或不同的两组相邻的换能器元件，并且使所选的每个换能器元件或每组换能器元件与收发两用单元电连接。

本发明还涉及可用于根据本发明的设备之中以实施本发明的方法的超声波扫描器。该扫描器包括一个具有绕垂直于扫描平面的振荡轴旋转的单换能器的换能器单元，以及一个使换能器绕振荡轴并在两个末端位置之间做振荡运动的驱动机构。根据本发明，扫描器的特征在于，换能器构成一个刚性整体，并被分成相邻的换能器元件，另外，至少换能器的两个不同的换能器元件或不同的两组相邻的换能器元件能有选择地与超声波设备的收发两用单元电连接。

采用本发明的方法、超声波成象设备以及超声波扫描器，能产生一种身体超声波截面图，其中去除了常规的复合扫描法（慢速B图象法）和实时法（快速B图象法）中的上述缺点，同时吸取了这两种方法的上述优点。采用本发明所获得的优点如下：

所产生的超声波图象粒度（“斑纹噪音”）小，以便类似的组织之间的灰度色调的区别更加易于识别。

在所形成的图象中，可以清楚地识别组织和器官的边缘。

由于根据本发明的方法可以通过采用一个置于非常靠近身体处的换能器来实施，同时由于该换能器质量小，所以能做较快的振荡运动，因此，能够获得较高的图象重复频率，从而能实时地显示运动。

由于获得了较高的图象重复频率，因此，器官在扫描过程中的运动对图象质量不产生有害的影响。

本发明的使用范围非常宽。通过做出适当的选择以及采用适于特定用途的换能器，可以（例如）对病人身体的不同部位做检查。本发明尤为适合对腹部器官做实时超声波诊断。本发明所获得的图象重复频率值使它也适用于做心脏检查。

所得到的图象具有再现性能非常好的特点，也就是说，图象质量基本上不依赖于操作者的手工技巧。

在皮肤表面和附近，扫描区的宽度比扇形扫描的宽度要大。

实施根据本发明的方法比较容易，而且为此目的所需的检查时间很短。

实施根据本发明的方法可以在花费较少的设备费用的情况下得以进行。

本发明的其他优点及特点将在对附图所示的具体实施方案的如下描述中显示出来。

图1为根据本发明的设备的框图。

图2显示的是图1中的超声波换能器单元112的一个实施方案。

图3至图5显示了图1和图2中的换能器12的几个实施方案。

图6至图7显示了根据本发明的设备和关联的超声波扫描器检查病人时的用法。

图1以示意性框图的形式显示了实施根据本发明的方法的超声波成象设备。该设备包括一个超声波扫描器114和一个信号处理单元115。

超声波扫描器114包括一个超声波换能器单元112和一个驱动机构14。

图1所示的信号处理单元115包括一个收发两用单元15、一个元件选择器16、一个图象信号处理单元17、一个超声波图象显示所用的电视监视器18以及一个控制单元19。

如图1和图2所示，换能器单元112包括一个可绕垂直于扫描平面的一条振荡轴13旋转的单个超声波换能器12;换能器12置于一个容器中，该容器由外壳28和用塑料等制成的可透过超声波的隔板26所构成。容器中充有一种透射液体，如蓖麻油。为了简化附图，在图1和图2中没有示出该液体。

在一种最佳实施方案中，换能器12包括一个单块超声波换能器和向换能器供电的相邻的电极。通过使用这些电极，换能器12可以作为相邻的换能器元件阵列而工作，该阵列既可以单独使用，又可以成组使用。换能器12构成一个刚性整体。其发射表面最好是球面的，不过也可以是柱面的或是平面的，换能器电极所覆盖的区域可由不同形状的表面部分所构成。这些形状的一些例子在下面参照图3至图5得到了描述。

由控制单元19所控制的驱动机构14使换能器12产生振荡运动。驱动机构包括一个驱动电机和一个自动同步传感器，该自动同步传感器作为一个实际值传感器而与一个调定值传感器一起连接在驱动电机的控制电路中，以便获得所需的换能器12的角运动。自动同步传感器随时发出一个与换能器12的位置相应的信号;该信号被送入图象信号处理单元17中。不过，驱动机构的构造也可以简单一些，例如，不用控制电路，而使用一个普通自动同步传感器。若用一个步进电机进行驱动的话，则不需要使用自动同步传感器。

收发两用单元15为换能器12中的换能器元件产生发射信号，并处理由换能器元件发出的回波信号，以便产生图象信号。

元件选择器连接在收发两用单元15与换能器12之间，并用来选择换能器的至少两个不同的换能器元件或不同的两组相邻的换能器元件，同时，使所选的每个换能器元件或每组换能器元件与收发两用单元电连接。最好，不同的换能器元件或不同组的换能器元件具有相同的宽度，并且，元件选择器16选择换能器元件或换能器元件组，要使至少两个不同的换能器元件或不同的两组换能器元件的发射表面的中心间的距离约等于每个换能器或每组换能器宽度的一半。

单个图象是通过采用换能器12中的不同的换能器元件或不同组的换能器元件对身体11进行扫描而录下的。图象信号处理单元17的用途在于进行电子复合，即将这些单个的图象组合在一起，以形成一个复合图象。为此目的，单元17具有存储和联结收发两用单元发出的图象信号的装置，以及将所得的与复合图象对应的图象信号传送给电视监视器18的装置。

本说明书将不详细描述单元17的构造和操作，因为，有关该单元的细节，可参见同时递交的名为“超声波复合图象的实时显示”、申请号为    的专利申请。

电视监视器18显示对单个图象进行上述复合所得的图象。

控制单元19控制驱动机构14、收发两用单元15、元件选择器16、图象信号处理单元17以及电视监视器18的操作。

图2显示了换能器系统112的一个实施方案在扫描平面内的截面部分以及显示了图1所示的元件选择器16的一部分。参见图2，换能器单元包括一个分成三个换能器元件21、22、23的换能器12。如图2所示，换能器12可以在两个末端位置24和25之间绕振荡轴13旋转。利用安装在图1所示的元件选择器16中的开关机构58，可以使换能器元件21、22和22、23交替地、单独地或成组地经线49而与图1中的收发两用单元15相连。为了对超声波聚焦，换能器12的发射表面29最好有一个球面曲度或柱面曲度。图2中的换能器12的发射表面29就有一个这类的曲度。当换能器12处于图2中实线所示的中间位置时，发射表面29的曲度中心位于点31处，并且换能器元件21、22和22、23所发出的超声波波束的主轴线32和33穿过在扫描平面内换能器的对称轴线Z-Z上的点31。

当换能器12在末端位置24和25时，这些主轴线处于直线34和35（对于末端位置24）以及36和37（对于末端位置25）所限定的位置。

图2中线38所环绕的区域为由主轴线32或主轴线33所扫描的整个区域。另一方面，由线39所环绕的区域则既是由换能器元件组21、22的主轴线32所扫描的区域。又是由换能器元件组22、23的主轴线33所扫描的区域。这样，两级复合或组合可以通过使由这些换能器元件组扫描所得的两个单个图象叠加而得以实现。

图1和图2所示的换能器12的实施方案包括三个换能器元件。然而，正如下面将要参照图3至图5进行的描述那样，换能器也可以具有三个以上的换能器元件，而且每个元件可以根据激励这些元件的电极所选择的形状而具有不同的形状。图3至图5显示了换能器12分成不同的换能器元件的实施方案。

在图3所示的实施方案中，换能器电极所覆盖的区域是由圆形的表面部分构成的。这使换能器逐段分成如图3所示的换能器元件41-47。同样，图4和图5所示的实施方案将换能器分成如图所示的元件61-65和81-85。

为了对图3、图4或图5所示的换能器产生的超声波波束进行聚焦，或对相应的接收特性进行聚焦，可对发射信号或来自单个换能器元件的回波信号提供不同的延迟，而不使或不仅仅使换能器的发射表面具有曲度。

不同的超声波波束，可以通过采用不同组的换能器元件而产生。

图3中的每个小圆圈51-57代表由一组换能器元件所产生的超声波波束截面部分的对称中心。利用图3所示的换能器，下列换能器元件组可以用来产生复合图象：

组    换能器元件    对称中心

1    41、42    51

2    42、43、44    52

3    44、45、46    53

4    46、47    54

5    41、42、43、44    55

6    42、43、44、45、46    56

7    44、45、46、47    57

8    41、42、43、44、45、46    52

9    42、43、44、45、46、47    53

10    41、42、43、44、45、46、47    56

具有不同斑纹噪音量的单个图象可以通过结合使用组1-组10对人体进行扫描而产生。通过对数个这些图象进行电子复合，可以产生一个复合图象，其中的器官和组织的边缘要比在单个图象中的更加清晰可见。

在图4所示的实施方案中，换能器12具有换能器元件61-65。在图4中，每个小圆圈66-69代表可用一组两个相邻的换能器元件产生的超声波波束截面部分的大致对称中心。如同图3所示的换能器一样，利用图4所示的实施方案，下列换能器元件组可以被结合使用，以便产生一个更高复合级次的复合图象：

组    换能器元件

1    61、62、63

2    62、63、64

3    63、64、65

4    61、62、63、64

5    62、63、64、65

6    61、62、63、64、65

参照图3和图4进行的如上描述，同样适用于图5所示的换能器实施方案，该换能器包括换能器元件81-85。图5中的每个小圆圈86-89代表一个对称中心。

当上述设备采用（如）图5所示的换能器工作时，为了获得良好的横向清晰度，对元件选择器的控制最好是使其所选的换能器元件组的发射表面是由对称的形状构成的，以便单个换能器元件组的发射表面的对称轴或者能置于两个相邻的换能器元件之间的缝隙里，或者能在一个换能器元件的发射表面中心处。采用这种类型的实施方案，能够有利于安排元件选择器，使其所选择的换能器元件组的发射表面的对称轴，在整个工作周期内，至少有一次是能介于两个相邻的换能器元件之间的缝隙中任何可能的位置，或者至少有一次是处于一个换能器元件的中心处;只有第一组换能器元件的前半部分换能器元件和最后一组的后半部分换能器元件对此是可能的例外。

当上述设备采用图3、图4或图5中的一种换能器工作时，对元件选择器16的控制最好是使其所选的每个或每组换能器元件只用于换能器向一个特定方向做的振荡运动。这就避免了由于在换能器向两个相反方向的使用一个或同一组换能器元件所产生的图象干扰，并且可以在所产生的复合图象的整个检查深度及整个宽度范围内获得良好的图象质量。出现人眼可见的这种图象干扰是因为用同一个换能器在相反方向进行扫描所产生的是互不相同的图象。

为了解释上述实施方案，下面将参照图3对两个实例予以描述。采用图3所示的换能器，同时对元件选择器加以适当的控制，可以使用下列换能器元件组：

组    换能器元件

1    41、42

2    41、42、43

3    44、45、46

4    46、47

进行四级复合时（即通过重叠四个单个的扇形扫描图象来形成一个复合图象），可按如下方式使用上述换能器元件组，例如：

在第一实施方案中，可以连续地进行下述振荡运动，每次振荡运动始于图2中的两个末端位置24或25之一，并止于另一个末端位置：

振荡运动    运动方向    所用换能器组

1    从左向右    1

2    从右向左    2

3    从左向右    3

4    从右向左    4

在第二实施方案中，所需振荡运动的次数通过使用下列换能器组而被减少：

振荡运动    运动方向    所用换能器组

1    从左向右    1、2、1、2

2    从右向左    3、4、3、4

在这个第二实施方案中，在同一振荡运动期间，交替使用了不同的换能器组，如组1和组2。

如下使用参照图1至图8所描述的设备，以实施根据本发明的方法，即产生病人身体部位的超声波截面图：

如图1所示，使换能器系统112贴在身体被检查部位的皮肤111上，在换能器系统的隔板26和病人皮肤之间置有透射凝胶体113。然后，换能器绕轴113做振荡运动，以对人体进行扫描，在其振荡的时候，换能器在两个末端位置24和25之间连续移动，这样，设备便工作起来。

在执行扫描时，至少使用了由元件选择器16所选的不同的两个换能器元件或不同的两组相邻的元件（即以上参照图2至图5所描述的组），所用的每个或每组换能器元件既用于发射超声波脉冲，又用于接收回波。这种超声波的发射和回波的接收是在换能器的振荡运动过程中进行的。在以这种方式对身体11进行的所有扫描中，振荡轴13相对于身体11的位置保持不变。

因此，采用上述方法，通过脉冲回波法，在一个扫描平面内，用一个单超声波换能器，至少可对人体进行两个不同的、且又部分重叠的扇形扫描。这样，通过这些扇形扫描，可录下不同的单个图象，通过收发两用单元15，可以从回波信号中获得与每个图象相应的图象信号，并将这些图象信号连续地存入图象信号处理单元17之中。在该单元17中，通过对图象信号进行适当的处理，便可连续地对由扇形扫描所产生的不同的单个图象进行电子复合。经这种复合而产生的复合图象由电视监视器18显示出来。

在实施这种方法的过程中，所产生的超声波图象中的斑纹噪音通过使用宽度相同的换能器元件或换能器元件组，并且使用于执行至少两个不同的扫描的换能器元件或换能器元件组的发射表面中心间的距离约等于换能器元件或换能器元件组的宽度的一半而被减少。

为了在产生截面图象的过程中增加扫描线的数目，换能器元件组的发射表面由对称的形状构成，以便单个组的发射表面的对称轴能处于两个相邻的换能器元件间的缝隙里，或者在一个换能器元件的发射表面的中心处。

为了获得很高的扫描线数目，对换能器元件组的选择要使所选换能器元件组的发射表面的对称轴在整个扫描周期之内至少一次是处于每相邻两个换能器元件间缝隙里的任何可能的位置，或者至少一次是在换能器元件的中心处，只有第一换能器组的前半部分换能器元件和最后一组的后半部分换能器元件可以是例外。

试验表明，在超声波图象的某个部分之所以出现图象失真，是因为在向相反的反向进行的振荡运动中，使用的是同一个或同一组换能器元件。为了避免出现这种失真现象，根据本发明的方法推荐：最好每一不同的换能器元件，或每一组不同的换能器元件只在一个特定的换能器振荡方向上使用。为此，在换能器向第一个方向做振荡运动的整个期间内，至少第一组换能器元件（如由图2中的换能器元件21、22形成的换能器元件组）用于发射超声波脉冲并接收回波，而在换能器向相反方向进行振荡运动的整个期间内，至少与第一组不同的另一组换能器元件（如由图2中的换能器元件22、23构成的换能器元件组）用于发射超声波脉冲并接收回波。

还有一种避免出现上述失真现象的可行的方法：在换能器向第一个方向进行振荡运动期间，至少彼此各异的第一对换能器元件或第一对换能器元件组（如前面参照图3所描述的组1和组2）交替用于发射超声波脉冲并接收回波，而在换能器向相反的方向做振荡运动的期间内，与第一对换能器元件或第一对换能器元件组不同的、且又彼此各异的至少另外一对换能器元件或另外一对换能器元件组（如前面参照图3所描述的组3和组4）交替用于发射超声波脉冲并接收回波。这样，所用的每个或每组换能器元件只用于换能器向一个特定方向做的振荡运动。

下面将参照图6和图7，描述根据本发明的设备在对病人做检查时的应用。图6显示了在检查病人腹部时，扫描器114相对于人体11的安放位置。设备的其他部分由图6中的方框115所表示。图7显示了在做心脏检查期间，扫描器114相对病人心脏91和肋骨93的安放位置。在这些检查过程中，置于换能器系统中的换能器（未在图6和图7中示出）以如前所述的方式工作：它前后振荡，发射穿过病人皮肤111的超声波脉冲，并接收回波。

Claims (19)

1、一种产生身体的超声波截面图象的方法，在该方法中，通过脉冲回波法，利用一个具有单个换能器的换能器单元，在一个扫描平面内对身体进行至少两个不同的、且又部分重叠的扇形扫描，该方法的特征在于：

(a)换能器单元包括一个绕垂直于扫描平面的一条振荡轴(13)旋转的换能器(12)，该换能器在每次扫描时绕振荡轴、在两个末端位置(24、25)之间做振荡运动，该换能器构成一个刚性整体，并逐段分成相邻的换能器元件(21、22、23)；

(b)至少换能器(12)的两个不同的换能器元件或不同的两组相邻的换能器元件用于执行扫描，每个换能器元件或每组换能器元件既用于发射超声波脉冲，又用于接收回波；

(c)在所有扫描期间，振荡轴(13)相对于身体(11)的位置保持不变。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：不同的换能器元件或不同组的换能器元件具有相同的宽度，并且用于执行至少两个不同的扫描的换能器元件或换能器元件组的发射表面中心间距离约等于换能器元件或换能器元件组的宽度的一半。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：换能器元件组的发射表面是由对称的形状构成的，以便单个组的发射表面的对称轴或者处于两个相邻的换能器元件之间的缝隙中，或者处于一个换能器元件的发射表面的中心处。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：对换能器元件组的选择要使所选换能器元件组发射表面的对称轴在整个扫描周期内，至少一次是处于每相邻的两个换能器元件间缝隙内任何可能的位置，或者处于一个换能器元件的中心处;只有第一组换能器的前半部分换能器元件和最后一组的后半部分换能器元件可以是例外。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在换能器向第一个方向做振荡运动的整个期间内，至少一个第一换能器元件或第一换能器元件组既用于发射超声波脉冲，又用于接收回波，而在换能器向与第一个方向相反的一个第二方向做振荡运动的整个期间内，至少一个与第一换能器元件或第一组换能器元件不同的第二换能器元件或第二组换能器元件既用于发射超声波脉冲，又用于接收回波。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在换能器向第一个方向做振荡运动的期间内，至少彼此各异的第一对换能器元件或第一对换能器元件组交替用于发射超声波脉冲和接收回波，并且在换能器向与第一个方向相反的第二个方向做振荡运动的期间内，与第一对换能器元件或第一对换能器元件组不同的、且又彼此各异的至少一个第二对换能器元件或第二对换能器元件组交替用于发射超声波脉冲和接收回波。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：每一不同的换能器元件或每一不同的换能器元件组只在换能器向一个特定方向做振荡运动时使用。

8、一种产生身体截面图的超声波成象设备，包括：

（a）一个换能器单元，该换能器单元具有一个绕垂直于扫描平面的振荡轴旋转的单个换能器;

（b）一个驱动机构，通过该机构能使换能器绕振荡轴、在两个末端位置之间做振荡运动;

（c）一个收发两用系统;

其特征在于：

（d）换能器（12）构成一个刚性整体，并且逐段划分成相邻的换能器元件（21、22、23）;

（e）该成象设备具有一个连接在换能器（12）和收发两用单元（15）之间的元件选择系统（16），用以选择换能器的至少两个不同的换能器元件或不同的两组相邻的换能器元件，并且使所选的每个换能器元件或每组换能器元件与收发两用单元电连接。

9、如权利要求8所述的设备，其特征在于：换能器的发射表面是球面、柱面或平面的。

10、如权利要求8所述的设备，其特征在于：每一不同的换能器元件组是通过具有由圆形表面部分，或者矩形表面，或者圆形表面部分加矩形表面构成的发射表面来工作。

11、如权利要求8所述的设备，其特征在于：不同的换能器元件或不同的换能器元件组具有相同的宽度，并且元件选择系统（16）这样选择换能器元件或换能器元件组：使至少两个不同的换能器元件或不同的两组换能器元件的发射表面中心间的距离约等于每个换能器元件或每组换能器元件的宽度的一半。

12、如权利要求8所述的设备，其特征在于：元件选择系统（16）这样选择换能器元件组：使换能器元件组的发射表面由对称形状构成，以便各个组的发射表面的对称轴或者处于两个相邻的换能器元件间的缝隙里，或者处于一个换能器元件的发射表面中心处。

13、如权利要求12所述的设备，其特征在于：元件选择系统（16）这样选择换能器元件组：使所选的换能器元件组发射表面的对称轴在整个扫描周期内，至少一次是处于每相邻的两个换能器元件间缝隙内任何可能的位置，或者处于一个换能器元件的中心处，只有第一组换能器的前半部分换能器元件和最后一组的后半部分换能器元件可以是例外。

14、如权利要求8所述的设备，其特征在于：在换能器（12）向第一个方向做振荡运动的整个期间内，元件选择系统（16）至少使一个第一换能器元件或第一换能器元件组与收发两用单元（15）连接，并且在换能器向与第一个方向相反的一个第二个方向做振荡运动的整个期间内，至少使与第一换能器元件或第一换能器元件组不同的一个第二换能器元件或第二换能器元件组与收发两用单元相连。

15、如权利要求8所述的设备，其特征在于：在换能器（12）向一个第一方向做振荡运动的整个期间内，元件选择系统（16）交替地使至少彼此各异的一个第一对换能器元件或第一对换能器元件组与收发两用单元（15）相连;在换能器向与第一方向相反的一个第二方向做振荡运动的整个期间内，元件选择系统至少使彼此各异、且又与第一对换能器元件或第一换能器元件组不同的一个第二对换能器元件或第二对换能器元件组与收发两用单元相连接。

16、如权利要求1所述的设备，其特征在于：元件选择系统（16）被控制成：其所选的每一不同的换能器元件或每一不同的换能器元件组只能在换能器向一个特定的方向做振荡运动时使用。

17、一种产生身体截面图的超声波成象设备中使用的超声波扫描器，包括：

（a）一个超声波换能器单元，其中包括一个绕垂直于扫描平面的振荡轴旋转的单个换能器;

（b）一个驱动机构，通过该机构，使换能器绕振荡轴、在两个末端位置之间做振荡运动;其特征在于：

（d）换能器（12）构成一个刚性整体，

（e）至少换能器的两个不同的换能器元件或不同的两组换能器元件能与超声波显示设备的收发两用单元（15）进行有选择地电连接。

18、如权利要求17所述的扫描器，其特征在于：换能器（12）的发射表面为球面、柱面或平面。

19、如权利要求17所述的扫描器，其特征在于：每一不同的换能器元件组以由圆形表面部分，或矩形表面，或圆形表面部分加矩形表面构成的发射表面来工作。

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