流动成像制造技术

本发明专利技术题为流动成像。公开一种系统，所述系统用于减少诸如管壁、血管、组织结构等系统中的声学边界发出的静态或缓慢移动回波，以便更清晰地对诸如水、油、血液等流动的或随时间变化的介质的图像进行成像。系统包括：模数转换器，用于对从检测器接收的模拟信号加以数字化；装置，用于数字化地分离所述数字信号的静态或缓慢移动分量；数模转换器，用于提供所述信号的所述被分离静态或缓慢移动分量的模拟版本；以及减法器，用于从来自检测器的模拟信号减去所述信号的所述静态或缓慢移动分量的所述模拟版本，得到与所述信号的剩余流动分量对应的模拟信号。上述系统的实例提供与流动介质对应的具有较高信噪比的图像，从而提供更高分辨率的图像。

【技术实现步骤摘要】
流动成像
本专利技术涉及流动成像，具体来说，涉及抑制图像的静止或缓慢移动反射的回波。
技术介绍
通过将诸如超声波等波发射到导管中并且检测流动介质及周围结构的回波，可以对介质流过导管进行成像，例如，流体流过管道或者血液流过血管。但是，此类成像存在一个问题，即系统中的静止或缓慢移动反射声学边界，例如管壁、血管、组织结构等发生的回波远强于诸如水、油、血液等流动或随时间变化介质发出的回波。例如，静止或缓慢移动回波可以比流动介质回波大100倍，因此十分难以精确确定流动介质的数据。 为了更精确地确定流动介质的数据，通常通过在数字上从数字化输入信号中减去静态或缓慢移动元素来在数字域中取消静态或缓慢移动反射的信号，例如如EP O 947 853中所示。在，由于静态或缓慢移动反射信号与流动介质信号之间的强度差异十分大，例如100: 1，因此模数转换器的分辨率中只有一小部分用于数字化输入信号中与目标流动介质相关的输入信号，例如I %。此外，组合模拟信号能够在模数转换之前放大的程度受限于不省略静态元素的需求，静态元素上叠加了目标流动数据，因此数据不会丢失。某些情况下使用高分辨率模数转换器，但是这可能十分昂贵，通常包括可能的采样率。 需要能够减少或者消除图像中与静态或缓慢移动反射声学边界相关的信号部分，同时克服或者减少上述一个或多个问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种适用于减少图像中的静态或缓慢移动回波的系统，所述系统包括: 模数转换器，用于数字化从检测器接收的模拟信号； 分离装置，用于在数字上分离所述数字信号的静态或缓慢移动分量； 数模转换器，用于提供所述信号的经分离静态或缓慢移动分量的模拟版本；以及 减法器，用于用从检测器接收的模拟信号减去所述信号的所述静态或缓慢移动分量的所述模拟版本，得到与所述信号的剩余流动分量对应的模拟信号。 在模拟域中用输入的测定信号减去所述静态或缓慢移动分量能够得到与目标流动介质对应的模拟差异信号。随后，可以将与目标流动介质对应的此模拟信号放大到较大程度，而不被所述模数转换器省略，从而大幅提高后续处理和显示的信号的信噪比。 优选地，可以提供具有可控增益的放大器，以接收与所述信号的所述流动分量对应的已扣减模拟信号，以便信号的放大程度取决于其增益设置。控制所述放大器的增益能够更充分地利用所述模数转换器的输入范围，以提高结果的精确度。 可以提供一种成像系统，其中包括传感器阵列、发射器、接收器、显示器的输出端以及本专利技术第一方面中所述的用于减少图像中的静态和缓慢移动回波的系统。例如，所述系统可以设置在所述接收器中，或者形成所述成像系统的控制器的一部分。 根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于减少图像中的静态或缓慢移动回波的方法，所述方法包括:数字化从检测器接收的输入模拟信号；分离经数字化的信号的静态或缓慢移动分量；将分离的静态或缓慢移动分量转换成模拟信号；以及用从检测器接收的模拟信号减去所述静态或缓慢移动分量的模拟版本，得到与所述图像的流动分量对应的模拟信号。 【附图说明】 现在将以仅示例方式相对于附图描述本专利技术的实例，在附图中: 图1示出了流过导管的介质流； 图2不出了可用于本专利技术一个实例中的一种成像系统的实例； 图3示出了说明本专利技术的一种系统的实例，其用于减少图像中的静态或缓慢移动回波； 图4示出了说明本专利技术的一种系统的更详细实例； 图5示出了从现有技术成像系统接收到的典型信号的实例； 图6示出了使用本专利技术的一种系统的实例接收到的信号的实例； 图7是说明本专利技术的一种方法的流程图。 【具体实施方式】 图1示出了导管1，例如，所述导管可以是管路或管道，例如管线、水管、血管或动脉的一部分。导管I布置成输送流动的或随时间变化的介质，例如水、油、气体或其混合物或者血液等体液。当使用成像系统的发射/接收传感器3形成流动介质的图像时，流动介质内的颗粒或气泡2产生回波。但是，导管I的管壁发出的回波会产生时间静态或缓慢移动(例如，基于导管内的温度变化)回波，此回波远大于流动介质2产生的回波。导管I发出的回波甚至可能更大，因为导管I内会发生多次反射。这些静态或缓慢移动回波通常可能比流动介质发出的回波大100倍，因此流动介质2产生的任何成像只能以极低分辨率查看。 图2示出了成像系统10的实例，所述成像系统适用于产生流动介质2的图像。在此实例中，成像系统10使用超声波，但是也可以使用任意合适的信号，例如磁波、光波、热波、电阻抗波、声波或微波。此实例中的成像系统10具有传感器阵列11，其中包括多个传感器元件12，每个传感器元件可以单独驱动，并且当发射器13产生的脉冲波形向每个传感器元件供能时，其产生超声能脉冲。接收传感器元件14将从诸如图1中所示介质等流动介质反射回传感器阵列11的超声能转换成电信号，所述接收传感器元件可以位于同一发射传感器阵列11中或者位于单独的接收传感器中。接收传感器元件14发出的电信号通过一组发射/接收开关16施加到接收器15。发射/接收开关16通常是半导体，用于保护电子设备免受发射电子设备产生的高压影响。所述发射信号触发半导体保护以限制发送到接收器15的信号。发射器13和接收器15可以在同步控制器17的控制下运作。 可以通过获取一系列回波来执行扫描，其中发射器13瞬时选通，以向每个发射传感器元件12供能，并且每个接收传感器元件产生的后续回波信号施加到接收器15。接收器15将每个传感器元件发出的各个回波信号相加，得到单个回波信号，用于产生能够提供在显示监视器18上的图像中的线条。 图3示出了说明本专利技术的一种系统的实例，其用于减少或实质上消除图像中的静态或缓慢移动回波。系统20包括模数转换器21，用于调整通过节点Rx从检测器11接收的模拟信号。装置22用于在数字上分离模数转换器21发出的经数字化信号中的静态或缓慢移动分量。可以使用任意适当的分离器22，例如低通滤波器、抽选滤波器，或者使用适当处理器等中的适当软件功能来提供信号的静态或缓慢移动分量。数模转换器23用于接收信号的经分离静态或缓慢移动分量，并且提供所述信号的经分离静态或缓慢移动分量的模拟版本。随后，使用减法器24从传感器从节点Rx提供的模拟输入中减去数模转换器23提供的信号的静态或缓慢移动分量的模拟版本，得到与信号的剩余流动分量对应的模拟信号。所得信号代表流动介质2发出的回波，并且进行数字化21并且可以显示18。由于在模拟域中减去输入测定信号的静态或缓慢移动分量，能够产生与目标流动介质对应的模拟差异信号，其信噪比得到大幅提高。随后可以对信噪比得到大幅提高的信号进行处理，以提供流动介质2的远远较高分辨率的测量和图像。 系统21、22、23、24的一个或多个部件，例如数模转换器23优选地布置成在适当的抽样率下工作，以便在适当的时间点或采集窗口求取样本值，从而在模数转换器21处获得净零静态或缓慢移动信号。可以使用特定算法来分离信号的静态或缓慢移动分量。所述算法可以适应于并依赖于电路中的其他相关部件的处理时间，尤其是分离器22、数模转换器23和减法器24，以克服任何延迟偏移问题或者基于时间的回波漂移。 图4示出了图3中的系统的更详细实例，其中包括放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于减少图像中的静态或缓慢移动回波的系统，所述系统包括：模数转换器，用于将从检测器接收的模拟信号数字化；装置，用于数字化地分离所述数字信号的静态或缓慢移动分量；数模转换器，用于提供所述信号的所述被分离静态或缓慢移动分量的模拟版本；以及减法器，用于从来自检测器的模拟信号减去所述信号的所述静态或缓慢移动分量的所述模拟版本，得到与所述信号的剩余流动分量对应的模拟信号。

【技术特征摘要】
2013.06.13 GB 1310526.71.一种适用于减少图像中的静态或缓慢移动回波的系统，所述系统包括: 模数转换器，用于将从检测器接收的模拟信号数字化； 装置，用于数字化地分离所述数字信号的静态或缓慢移动分量； 数模转换器，用于提供所述信号的所述被分离静态或缓慢移动分量的模拟版本；以及减法器，用于从来自检测器的模拟信号减去所述信号的所述静态或缓慢移动分量的所述模拟版本，得到与所述信号的剩余流动分量对应的模拟信号。2.根据权利要求1所述的系统，包括具有可控增益的放大器，用于接收与所述信号的所述流动分量对应的所述模拟信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述放大器的所述增益根据所接收信号的量级进行控制。4.根据任一前述权利要求所述的系统，用于数字化地分离所述数字信号的静态或缓慢移动分量的装置根据所述系统中的其他部件的处理时间受控制。5.—种成像系统,其包括传感器阵列， 一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR沃德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US