超声造影成像方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种超声造影成像方法和系统，其系统包括：探头1，发射电路2，所述发射电路通过所述探头向目标区域分别发射第一脉冲序列和第二脉冲序列；接收电路4，所述接收电路通过所述探头分别接收所述第一脉冲序列的超声回波、获得第一组超声回波信号，接收所述第二脉冲序列的超声回波、获得第二组超声回波信号；信号处理模块，根据所述第一组超声回波信号、第二组超声回波信号提取回波信号分量。本发明专利技术提出一种新的造影成像发射控制方法，提高软件分析工具的配准成功率。

【技术实现步骤摘要】
超声造影成像方法和系统
本专利技术涉及医用超声成像领域，尤其是涉及一种对目标区域进行超声造影成像方法和系统。
技术介绍
超声造影剂微泡可以增强反射回波的强度，其直径很小跟血细胞的尺寸差不多，能够随着人体血液扩散到人体的各个器官。微泡运动具有显著的非线性特征，随着基于非线性特征的超声造影成像技术的成熟，在临床上超声造影成像已经广泛应用于肿瘤的良恶性鉴别、诊断及治疗。超声造影微泡随时间的灌注表现在肝脏肿瘤的良恶性鉴别方面已经形成了统一的临床标准。近年来，随着介入超声的发展，超声造影成像技术也成为恶性肿瘤消融治疗效果评估不可或缺的工具，发挥着重要作用。对于恶性肿瘤的患者，在进行微波或射频消融等手段治疗之前，利用超声造影成像对病灶进行观察，记录肿瘤内造影剂的灌注情况并判断肿瘤的位置及大小，进而据此制定相应的消融治疗方案。进行消融治疗后，需要再次对患者进行超声造影检查，观察病灶位置的造影剂灌注情况，与术前的造影检查结果进行对比，评估消融手术的治疗效果。在整个过程中，医生完全依靠经验和主观判断进行造影图像的对比，而且术前术后经超声造影检查时的探头扫查面无法完全保持一致，再加上患者呼吸和心跳对数据获取的影响，都容易对医生的判断产生影响。目前有人提出，对术前术后的造影图像数据进行采集，使采集到的数据尽可能保持同一个切面，从而利用软件分析工具提供定量或半定量的对比结果，借此提高医生的诊断效率和诊断信心。然而，恶性肿瘤在术前术后进行造影检查获得的造影图像表现截然不同，术前的肿瘤内部血管活跃，造影图像中的造影剂微泡灌注丰富。而术后的肿瘤内部的活跃血管被消融后没有血供，造影图像的表现就是无灌注区。对这两种截然不同表现的病灶图像进行配准和对比时，需要借助组织参考图像进行定位。造影剂微泡在体内存活时间有限，扫查面内的超声波激励会缩短微泡的存活时间，所以目前临床上应用的超声造影成像模式，都使用低机械指数(LowMI)的超声发射激励进行造影成像，并且为了尽量提升成像的穿透力，超声激励频率会较低。但是在这种激励条件下获取的组织参考图像，其信噪比和分辨率都比较差，不利于配准算法处理。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的采用低机械指数获取造影超声图像时配准结果不准确、成功率低的问题，提供一种新的超声造影成像方法和系统。一种超声造影成像方法，其包括：向目标区域发射第一脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第一脉冲序列的超声回波，获得第一组超声回波信号；向目标区域发射信号能量高于所述第一脉冲序列的第二脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号；根据所述第一组超声回波信号，提取第一回波信号分量；根据所述第二组超声回波信号，提取第二回波信号分量；根据所述第一回波信号分量和第二回波信号分量，生成所述目标区域的超声图像。在其中一个实施例中，一种超声造影成像系统，其包括：超声探头，发射电路，所述发射电路通过所述探头向目标区域分别发射第一脉冲序列和第二脉冲序列，所述第二脉冲序列的信号能量高于所述第一脉冲序列；接收电路，所述接收电路通过所述探头分别接收所述第一脉冲序列的超声回波、获得第一组超声回波信号，接收所述第二脉冲序列的超声回波、获得第二组超声回波信号；信号处理模块，根据所述第一组超声回波信号、第二组超声回波信号提取回波信号分量；图像处理模块，根据所述回波信号分量生成所述目标区域的超声图像。本专利技术提出一种新的造影成像发射控制方法，在术前术后进行造影成像检查时可以有效地采集评估疗效所需的病灶数据，除了得到病灶的正常造影图像数据，还能够获取高质量的组织参考图像数据。使用本方法获取的数据进行对比分析，能够减少呼吸及探头扫查面轻微改变对分析结果的影响，从而提高软件分析工具的配准成功率，增加医生的临床诊断信心。附图说明图1为本专利技术一个实施例的对目标区域进行超声成像的装置的框图；图2为本专利技术一个实施例的对目标区域进行超声成像的方法的流程图；图3为本专利技术一个实施例的步骤S110和步骤S120的具体流程示意图；图4为基于图3的本专利技术一个实施例的信号处理装置的框图；图5为本专利技术一个实施例的非线性基波分量中对称分量和非对称分量的时域波形示意图和频谱示意图；图6为本专利技术一个实施例的信号处理装置的框图；图7为本专利技术一个实施例的步骤S130和步骤S140的具体流程示意图；；图8为基于图7的本专利技术一个实施例的信号处理装置的框图；图9为本专利技术又一个实施例的系统结构示意图；图10为本专利技术再一个实施例的系统结构示意图；图11为本专利技术一个实施例中的序列选择控制时序示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术实施例的对目标区域进行超声成像的装置包括：探头1、发射电路2、发射/接收选择开关3、接收电路4、波束合成模块5、信号处理模块6、图像处理模块7和显示器8。发射电路2将经过延迟聚焦的具有一定幅度和极性的超声脉冲通过发射/接收选择开关3发送到探头1。探头1受超声脉冲的激励，向受测机体组织的目标区域(图中未示出)发射超声波，经一定延时后接收从目标区域反射回来的带有组织信息的超声回波，并将此超声回波重新转换为电信号。接收电路接收探头1转换生成的电信号，获得超声回波信号，并将这些超声回波信号依次送入波束合成模块5、信号处理模块6和图像处理模块7中进行回波信号处理。在进行回波信号处理中，波束合成模块5对超声回波信号进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，然后将超声回波信号送入信号处理模块6进行相关的信号处理。经过信号处理模块6处理的超声回波信号送入图像处理模块7。图像处理模块7根据用户所需成像模式的不同，对信号进行不同的处理，获得不同模式的图像数据，然后经对数压缩、动态范围调整、数字扫描变换等处理形成不同模式的超声图像，如B图像，C图像，D图像等等。图像处理模块7生成的超声图像送入显示器8进行显示。在本专利技术一个实施例中，对包含有造影剂微泡的目标区域进行超声成像的装置的工作过程如图2所示。在步骤S110中，发射/接收选择开关3切换为发射模式，发射电路2通过探头1向目标区域发射第一脉冲序列；在步骤S120中，发射/接收选择开关3切换为接收模式，接收电路4通过探头1接收从上述目标区域反射的上述第一脉冲序列的超声回波，获得第一组超声回波信号；在步骤S130中，发射/接收选择开关3切换为发射模式，发射电路2通过探头1向目标区域发射信号能量高于上述第一脉冲序列的第二脉冲序列，或者发射电路2通过探头1向目标区域发射频率高于上述第一脉冲序列的第二脉冲序列。在步骤S140中，发射/接收选择开关3切换为接收模式，接收电路4通过探头1接收从上述目标区域反射的上述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号；然后，执行步骤S150和步骤S160，将第一组超声回波信号和第二组超声回波信号依次通过波束合成模块5、信号处理模块6后，根据上述第一组超声回波信号提取第一回波信号分量，根据上述第二组超声回波信号提取第二回波信号分量。在步骤S170中，图像处理模块7中根据上述第一回波信号分量和第二回波信号分量，生成上述目标区域的超声图像。将上述目标区域的超声图像送入显示器8进行对比显示、参考显示等等。本文中的信号能量是指脉冲序列的信号能量，该能量的大小和激励电压、持续时间等因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声造影成像方法，其包括：向目标区域发射第一脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第一脉冲序列的超声回波，获得第一组超声回波信号；向所述目标区域发射第二脉冲序列，其中所述第二脉冲序列的信号能量高于所述第一脉冲序列，或者所述第二脉冲序列的频率高于所述第一脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号；根据所述第一组超声回波信号，提取第一回波信号分量；根据所述第二组超声回波信号，提取第二回波信号分量；根据所述第一回波信号分量和第二回波信号分量，生成所述目标区域的超声图像。

【技术特征摘要】
1.一种超声造影成像方法，其包括：向目标区域发射第一脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第一脉冲序列的超声回波，获得第一组超声回波信号；向所述目标区域发射第二脉冲序列，其中所述第二脉冲序列的信号能量高于所述第一脉冲序列，或者所述第二脉冲序列的频率高于所述第一脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号；根据所述第一组超声回波信号，提取第一回波信号分量；根据所述第二组超声回波信号，提取第二回波信号分量；根据所述第一回波信号分量和第二回波信号分量，生成所述目标区域的超声图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述第二脉冲序列获得的第二组超声回波信号，用于生成至少一帧超声图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收用户输入的序列选择指令；根据所述序列选择指令，控制从发射所述第一脉冲序列的过程切换至发射所述第二脉冲序列的过程，直至接收所述第二脉冲序列获得的第二组超声回波信号可用于生成至少一帧超声图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲序列包括两个或多个不同幅度的发射脉冲；和/或所述第二脉冲序列包括一个或多个不同相位的发射脉冲。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述序列选择指令，在基于所述第一脉冲序列获得一帧超声图像之后，插入发射所述第二脉冲序列的发射过程。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲序列采用低机械指数的超声发射方式发射。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标区域发射第一脉冲序列，接收从所述目标区域反射的所述第一脉冲序列的超声回波，获得第一组超声回波信号的步骤包括：向目标区域发射第一脉冲；接收从所述目标区域反射的所述第一脉冲的超声回波，获得第一超声回波信号；向目标区域发射第二脉冲；接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲的超声回波，获得第二超声回波信号；向目标区域发射第三脉冲；接收从所述目标区域反射的所述第三脉冲的超声回波，获得第三超声回波信号；根据第一超声回波信号、第二超声回波信号和第三超声回波信号，获得所述第一组超声回波信号，其中，所述第二脉冲的幅度权重与所述第一脉冲和所述第三脉冲的幅度权重之和大小相等；其中，所述根据所述第一组超声回波信号，提取第一回波信号分量中包括：将所述第一超声回波信号和所述第三超声回波信号求和，获得第一操作信号；将所述第二超声回波信号与所述第一操作信号拼接调制，获得第二操作信号；通过低通滤波从所述第二操作信号中提取所述第一回波信号分量。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标区域发射第二脉冲序列的步骤中，通过调高发射脉冲的激励电压用以使所述第二脉冲序列的信号能量高于所述第一脉冲序列。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二脉冲序列的频率高于所述第一脉冲序列时，所述第二脉冲序列的激励电压大于或等于所述第一脉冲序列的电压。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标区域发射第二脉冲序列，接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号的步骤中包括：向目标区域连续发射两次信号能量高于所述第一脉冲序列的第二脉冲序列，接收从所述目标区域反射的第二脉冲序列的超声回波，获得两组第二组超声回波信号；其中，所述根据所述第二组超声回波信号，提取第二回波信号分量中包括：将两组第二组超声回波信号进行拼接调制，获得成像操作信号；通过低通滤波从所述成像操作信号中提取非线性谐波分量形成所述第二回波信号分量。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标区域发射第二脉冲序列，接收从所述目标区域反射的所述第二脉冲序列的超声回波，获得第二组超声回波信号的步骤中包括：向目标区域发射一个频率高于所述第一脉冲序列的第六脉冲，用以形成所述第二脉冲序列；接收从所述目标区域反射的所述第六脉冲的超声回波，获得第六超声回波信号；其中，所述根据所述第二组超声回波信号，提取第二回波信号分量中包括：根据所述第六超声回波信号，提取线性基波分量形成所述第二回波信号分量。12.一种超声造影成像系统，其特征在于，所述系统包括：超声探头，发射电路，所述发射电路通过所述探头向目标区域分别发射第一脉冲序列和第二脉冲序列，其中，所述第二脉冲序列的信号能量高于所述第一脉冲序列，或者所述第二脉冲序列的频率高于所述第一脉冲序列；接收电路，所述接收电路通过所述探头分别接收所述第一脉冲序列的超声回波、获得第一组超声回波信号，接收所述第二脉冲序列的超声回波、获得第二组超声回波信号；信号处理模块，根据所述第一组超声回波信号、第二组超声回波信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑茂栋，丛龙飞，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，北京深迈瑞医疗电子技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44