检测空化的方法及超声医疗设备技术

本发明专利技术揭示一种检测空化的方法及超声医疗设备。本发明专利技术所提供检测空化的方法及超声医疗设备，对成像用超声及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，当确认到产生空化时，通过对反射信号进行数据处理检测产生空化的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测空化的方法及超声医疗设备
本专利技术涉及一种检测空化的方法及超声医疗设备。更具体地，本专利技术涉及一种对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，藉以检测产生空化的位置的方法及超声医疗设备。
技术介绍
该部分记载内容仅仅是为了给本专利技术提供
技术介绍
信息，而不是为了实现现有技术。通常情况下，高强度聚焦超声(HIFU：High-IntensityFocusedUltrasound)用于癌、肿瘤、病变等活体组织的治疗。即，高强度超声治疗方式是集中发射高强度超声于一点，利用产生的热效导致目标活体组织坏死的方式。应该注意的是，需要避免高强度超声对健康的活体组织的破坏，而且高强度超声治疗可以避免手术留下的创伤。现有的高强度超声治疗方式是向需要治疗的活体组织发射用来获取图像的超声，通过活体组织反射的回波信号来获取图像后，向该活体组织发射高强度超声。然而，此时由于高强度超声的影响可能会出现空化(Cavitation)导致的组织破坏现象。这种空化是指当活体组织暴露于高强度超声时，负压区(NegativePart)导致的低气压使细胞内的水分变为气相(GaseousPhase)而产生微小气泡(Microbubble)，微小气泡增大至引起共振现象的程度后会爆裂产生冲击波(ShockWave)，进而破坏周围活体组织的现象。然而，无法准确地检测出产生这种空化的位置，因此避免不了超声治疗部位的活体组织受损伤。
技术实现思路
技术问题本专利技术的主要目的在于提供一种对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，藉以检测产生空化的位置的方法及其超声医疗设备。技术方案本专利技术一方面提供一种超声医疗设备，包括：成像换能器，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；治疗用换能器，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理单元，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以生成各时分数据，再将所述各时分数据变换为频域以生成结果数据；以及检测单元，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化(Cavitation)的位置。本专利技术另一方面提供一种超声医疗设备检测空化的方法，包括：第一回波信号接收过程，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；高强度超声发射过程，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理过程，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以分别生成时分数据，并生成将所述时分数据各自变换为频域的结果数据；以及检测过程，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化的位置。有利效果如上所述，根据本专利技术，通过对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，可以检测出空化的产生量及产生位置，而且可以进行病变(Lesion)的稳定治疗及温度测量。另外，根据本专利技术，利用高强度超声进行治疗时，可以实时检测出产生空化的位置，从而避免因空化而耽误(Delay)治疗。此外，根据本专利技术，通过检测出空化的位置，可以增加高强度超声发射到待测体的时间，由此可以缩短治疗活体组织的时间。而且，根据本专利技术，可以准确地检测出产生空化的位置，能够避免或者预防超声治疗部位的活体组织因空化而受损伤。附图说明图1是示意性地示出本专利技术实施例的超声医疗设备的方框结构图。图2是示意性地示出本专利技术实施例的超声医疗设备中包含的空化检测单元的方框结构图。图3是说明本专利技术实施例的超声医疗设备中用于检测空化的方法的流程图。图4是说明本专利技术实施例的超声医疗设备的成像用超声及治疗用超声收发操作的示例图。图5是说明本专利技术实施例的第一回波信号及第二回波信号的图。图6是说明本专利技术实施例的超声医疗设备中对用于检测空化位置的数据进行处理的操作的图。图7是说明本专利技术实施例的超声医疗设备中按频率大小划分结果数据并计算出各自的合计结果值的操作的图。具体实施方式下面，参照附图详细说明本专利技术实施例。本专利技术实施例中涉及的诊断图像可包括Β-模式图像和C-模式图像等。其中，Β-模式图像是指显示待测体活动的图像模式，即灰阶图像。C-模式图像是指彩色血流图像模式。此外，BC-模式图像(BC-ModeImage)是指利用多普勒效果(DopplerEffect)显示血流或者待测体活动的图像模式，作为同时提供Β-模式图像与C-模式图像的模式，与血流和待测体活动信息一起提供解剖学信息的图像模式。即，Β-模式为灰阶图像，是指显示待测体活动的图像模式，C-模式为彩色血流图像，是指显示血流或者待测体活动的图像模式。此外，本专利技术实施例中涉及的超声医疗设备100虽然可同时提供Β-模式图像(B-ModeImage)和彩色血流图像(ColorFlowImage)的C-模式图像(C-ModeImage)，但是为了便于说明本专利技术，假设超声医疗设备100提供的图像为Β-模式图像。本专利技术实施例中涉及的第一回波信号是指发射的成像用超声从待测体反射后接收到的回波信号，第二回波信号是指成像用超声及高强度超声到同一时刻反射的回波信号。图1是示意性地示出本专利技术实施例的超声医疗设备的方框结构图。本实施例的超声医疗设备100包括成像换能器110、治疗用换能器120、同步单元122、图像处理单元130、空化检测单元140、使用者输入单元150、显示单元160及存储单元170。虽然在本实施例中仅涉及超声医疗设备100包括成像换能器110、治疗用换能器120、同步单元122、图像处理单元130、空化检测单元140、使用者输入单元150、显示单元160及存储单元170，但这是示例性地说明本实施例的技术思想而已，在不脱离本实施例本质的范围内，所属领域的技术人员可以对超声医疗设备100所包括的构件进行各种修改及变形。成像换能器110包含成像用换能器阵列，向待测体发射成像用超声，并接收从待测体反射的第一回波信号。这种换能器是指将电模拟信号变换为成像用超声信号传送到待测体，再将从待测体反射的第一回波信号变换成电模拟信号，并由多个换能器元件(TransducerElement)结合而成的换能器。这种成像换能器110通过适当延迟输入到各换能器的各脉冲(Pulse)的输入时间，将聚焦超声束(Beam)沿着发射扫描线(Scanline)向待测体发射。此外，从待测体反射的超声回波信号具有不同的接收时间，并输入到各换能器，各换能器将输入的超声回波信号向波束形成器(未图示)输出。成像换能器110向待测体发射成像用超声，并接收从待测体发射的第一回波信号，以形成接收信号。而且，当治疗用换能器120向关心区域(ROI:RegionOfInterest)的聚焦位点(设定于待测体的关心区域中对应于聚焦位置信息的地点)发射高强度超声时，成像换能器110接收对应于成像用超声及高强度超声的被反射的第二回波信号。其中，第二回波信号是指成像用超声及高强度超声到同一时刻反射的回波信号。治疗用换能器120包含高强度换能器阵列，向待测体的聚焦位点发射高强度超声。这种治疗用换能器120向已设定的关心区域内的聚焦位点(设定于待测体的关心区域中对应于聚焦位置信息的地点)发射高强度超声。其中，关心区域是指在基于通过成像换能器110向待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声医疗设备，包括：成像换能器，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；治疗用换能器，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理单元，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以生成各时分数据，再将所述各时分数据变换为频域以生成结果数据；以及检测单元，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声医疗设备，包括：成像换能器，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；治疗用换能器，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理单元，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以生成各时分数据，再将所述各时分数据变换为频域以生成结果数据；以及检测单元，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化的位置，所述检测单元，包括：合计处理单元，对每个所述结果数据合计各频率信号大小以计算出合计结果值；对比单元，将根据所述第一回波信号已设定的临界值和所述合计结果值分别进行对比，以分别生成对比结果值；以及映射单元，将所述对比结果值映射到关心区域，以检测空化的位置。2.根据权利要求1所述的超声医疗设备，其特征在于，所述合计处理单元将所述结果数据各自所包含的所述频率成分按频带进行划分，以计算出按照所述频带的所述合计结果值。3.根据权利要求2所述的超声医疗设备，其特征在于，所述合计处理单元将所述结果数据各自所包含的所述频率成分中只对各高频的信号大小进行合计的高频合计结果值或者只对各低频的信号大小进行合计的低频合计结果值识别为所述合计结果值。4.根据权利要求3所述的超声医疗设备，其特征在于，所述对比单元将所述高频合计结果值与所述已设定的临界值分别进行对比以生成高频对比结果值，所述映射单元将所述高频对比结果值映射到所述关心区域以检测所述空化的位置。5.根据权利要求3所述的超声医疗设备，其特征在于，所述对比单元将所述低频合计结果值与所述已设定的临界值分别进行对比以生成低频对比结果值，所述映射单元将所述低频对比结果值映射到所述关心区域以检测所述高强度超声的聚焦位置。6.根据权利要求1所述的超声医疗设备，其特征在于，所述映射单元利用所述合计结果值的累计数据来确认根据时间推移的所述空化的产生量。7.一种超声医疗设备，包括：成像换能器，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；治疗用换能器，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理单元，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以生成各时分数据，再将所述各时分数据变换为频域以生成结果数据；以及检测单元，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化的位置，所述数据处理单元，包括：数据获取单元，按发射所述成像用超声的扫描线进行划分，以获取关于各所述扫描线的所述各扫描线数据；数据变换单元，将所述各扫描线数据按所述已设定的时间进行划分，以分别生成所述时分数据，并将时间区域的所述时分数据利用频率分析分别变换为频域数据；以及滤波处理单元，滤除所述频域数据中包含的高强度频率成分，以分别生成所述结果数据。8.根据权利要求7所述的超声医疗设备，其特征在于，所述数据变换单元利用快速傅里叶变换将所述时分数据分别变换为所述频域数据。9.根据权利要求7所述的超声医疗设备，其特征在于，所述滤波处理单元利用具有锯齿形窗口的滤波器从所述频域数据滤除主频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健豪，姜国珍，金大昇，全皙焕，
申请(专利权)人：爱飞纽医疗机械贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR