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1. (WO2019063595) DEVICE FOR ACTUATING AND READING A GROUP OF ULTRASOUND TRANSDUCERS FOR ULTRASOUND COMPUTER TOMOGRAPHY, AND ULTRASOUND COMPUTER TOMOGRAPHY MACHINE
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Pub. No.: WO/2019/063595 International Application No.: PCT/EP2018/076079
Publication Date: 04.04.2019 International Filing Date: 26.09.2018
IPC:
G01S 7/52 (2006.01) ,A61B 8/08 (2006.01) ,A61B 8/13 (2006.01) ,A61B 8/00 (2006.01) ,B06B 1/06 (2006.01) ,G01S 15/89 (2006.01)
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
S
RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7
Details of systems according to groups G01S13/, G01S15/, G01S17/127
52
of systems according to group G01S15/58
A HUMAN NECESSITIES
61
MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
B
DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
8
Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
08
Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
A HUMAN NECESSITIES
61
MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
B
DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
8
Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
13
Tomography
A HUMAN NECESSITIES
61
MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
B
DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
8
Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
06
GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
B
GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
1
Processes or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic or ultrasonic frequency
02
making use of electrical energy
06
operating with piezo-electric effect or with electrostriction
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
S
RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
15
Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
88
Sonar systems, specially adapted for specific applications
89
for mapping or imaging
Applicants:
KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE [DE/DE]; Kaiserstrasse 12 76131 Karlsruhe, DE
Inventors:
PERIC, Ivan; DE
ZAPF, Michael; DE
GEMMEKE, Hartmut; DE
LEYS, Richard; DE
Agent:
HERZOG FIESSER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB; Dr. Matthias Stößel Dudenstraße 46 68167 Mannheim, DE
Priority Data:
10 2017 217 214.227.09.2017DE
Title (EN) DEVICE FOR ACTUATING AND READING A GROUP OF ULTRASOUND TRANSDUCERS FOR ULTRASOUND COMPUTER TOMOGRAPHY, AND ULTRASOUND COMPUTER TOMOGRAPHY MACHINE
(FR) DISPOSITIF POUR COMMANDER ET LIRE UN GROUPE DE TRANSDUCTEURS À ULTRASONS POUR RÉALISER UNE ÉCHOTOMOGRAPHIE ET ÉCHOTOMOGRAPHE
(DE) VORRICHTUNG ZUR ANSTEUERUNG UND AUSLESE EINER GRUPPE VON ULTRASCHALLWANDLERN FÜR ULTRASCHALL-COMPUTERTOMOGRAPHIE UND ULTRASCHALL-COMPUTERTOMOGRAPH
Abstract:
(EN) The invention relates to a device (110) for actuating and reading a group of ultrasound transducers (112) for ultrasound computer tomography, comprising a common substrate (116) having a first region (118) as an input channel (124) and a second region (120), which is electrically separated from the first region by means of n troughs, as an output channel (126); at least one high-voltage signal input (128) on the first region for receiving analog high-voltage signals; at least one high-voltage amplifier (132), which has high-voltage CMOS semiconductor components, on the first region (118) for receiving and amplifying the analog high-voltage signals; at least one group of ultrasound transducers (112) on the first region (118), wherein at least one of the ultrasound transducers (112) is designed to generate ultrasound signals during a transmission phase, and at least one of the ultrasound transducers (112) is designed to receive ultrasound measurement signals (140); at least one multiplexer (156) for combining ultrasound measurement signals (140) from at least two different ultrasound transducers (112) into a common measurement signal (148); at least one low-noise low-voltage pre-amplifier (152), which has CMOS semiconductor components, on the second region (120) for receiving the measurement signal (148); at least one output switch (150) on the second region (120) for canceling the application of the measurement signal (148) to the low-voltage pre-amplifier (152) at least during the transmission phase; and at least one low-voltage signal output (154) for transmitting a pre-amplified measurement signal (148) to an external control and analysis unit (212).
(FR) La présente invention concerne un dispositif (110) pour commander et lire un groupe de transducteurs à ultrasons (112) pour réaliser une échotomographie, comprenant un substrat commun (116), présentant une première zone (118) sous forme de canal d'entrée (124) et une seconde zone (120), sous forme de canal de sortie (126), électriquement séparée de celle-ci au moyen de n puits ; au moins une entrée de signaux haute tension (128) sur la première zone pour recevoir des signaux haute tension analogues ; au moins un amplificateur haute tension (132) présentant des composants à semi-conducteur CMOS haute tension sur la première zone (118) pour recevoir et amplifier les signaux haute tension analogues ; au moins un groupe de transducteurs à ultrasons (112) sur la première zone (118), au moins l'un des transducteurs à ultrasons (112) étant conçu pour produire des signaux ultrasonores pendant une phase d'envoi et au moins l'un des transducteurs à ultrasons (112) étant conçu pour recevoir des signaux de mesure ultrasonores (140) ; au moins un multiplexeur (156) pour réunir les signaux de mesure ultrasonores (140) d'au moins deux transducteurs à ultrasons (112) différents en un signal de mesure commun (148) ; au moins un préamplificateur basse tension (152) faible bruit présentant des composants à semi-conducteur CMOS sur la seconde zone (120) pour recevoir le signal de mesure (148) ; au moins un commutateur de sortie (150) sur la seconde zone (120) pour prévenir une sollicitation du préamplificateur basse tension (152) avec le signal de mesure (148) au moins pendant la phase d'envoi ; et au moins une sortie de signaux basse tension (154) pour transmettre un signal de mesure (148) préamplifié à une unité de commande et d'évaluation externe (212).
(DE) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (110) zur Ansteuerung und Auslese einer Gruppe von Ultraschallwandlern (112) für Ultraschall-Computertomographie, umfassend ein gemeinsames Substrat (116), aufweisend einen ersten Bereich (118) als Eingangskanal (124) und einen, elektrisch hiervon mittels n-Wannen abgetrennten zweiten Bereich (120) als Ausgangskanal (126); mindestens einen Hochspannungssignaleingang (128) auf dem ersten Bereich zur Aufnahme von analogen Hochspannungssignalen; mindestens einen, Hochvolt-CMOS-Halbleiterbauelemente aufweisenden Hochspannungsverstärker (132) auf dem ersten Bereich (118) zur Aufnahme und Verstärkung der analogen Hochspannungssignale; mindestens eine Gruppe von Ultraschallwandlern (112) auf dem ersten Bereich (118), wobei mindestens einer der Ultraschallwandler (112) zur Erzeugung von Ultraschallsignalen während einer Sendephase und mindestens einer der Ultraschallwandler (112) zur Aufnahme von Ultraschallmesssignalen (140) eingerichtet ist; mindestens einen Multiplexer (156) zur Vereinigung von Ultraschallmesssignalen (140) von mindestens zwei verschiedenen Ultraschallwandlern (112) zu einem gemeinsamen Messsignal (148); mindestens einen, CMOS-Halbleiterbauelemente aufweisenden rauscharmen Niederspannungsvorverstärker (152) auf dem zweiten Bereich (120) zum Empfang des Messsignals (148); mindestens einen Ausgangsschalter (150) auf dem zweiten Bereich (120) zur Unterbindung einer Beaufschlagung des Niederspannungsvorverstärkers (152) mit dem Messsignal (148) zumindest während der Sendephase; und mindestens einen Niederspannungssignalausgang (154) zur Übertragung eines vorverstärkten Messsignals (148) an eine externe Steuer- und Auswerteeinheit (212).
front page image
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Office (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)