利用多个并行接收波束的运动成像制造技术

本发明专利技术涉及利用多个并行接收波束的运动成像。在用于多普勒成像的多波束扫描中提供线伪影减少。分析解使用来自不同的发送波束的并置接收扫描线的估计速度来减少或者去除由多波束接收所引起的偏差。针对每个位置，线或曲线被作为所述发送扫描线到所述位置的距离的函数拟合到所述估计速度。在具有零距离的这条线的截距(与原点的截距)处的所述速度指示无偏速度。此方法甚至在所述速度估值中的全部具有带相同的符号的偏差的情况下（诸如由于所述位置在所述不同的发送扫描线的相同侧而具有带相同的符号的偏差）也允许解。

Motion imaging using multiple parallel receiving beams

The present invention relates to motion imaging using a plurality of parallel receiving beams. Line artifact reduction is provided in multi beam scanning for Doppler imaging. The analytical solution uses the estimated speed of the parallel receiving scan lines from different transmitting beams to reduce or remove the deviations caused by multi beam reception. For each position, a line or curve is fitted to the estimated speed as a function of the distance from the transmitted scan line to the position described. The velocity at the intercept of this line with zero distance (and the intercept of the original point) indicates the unbiased velocity. This method even allows all solutions with the same symbol deviation in the velocity estimation, such as the deviation with the same symbol on the same side of the different transmission scanning lines, and also allows the solution.

【技术实现步骤摘要】
利用多个并行接收波束的运动成像
本实施例涉及使用超声的彩色多普勒、彩色流或其他运动成像。特别地，更高帧速率运动成像被提供有减少的线伪影。
技术介绍
并行接收波束形成可以增加超声成像帧速率。然而，并行接收波束形成由于发送(tx)波束与接收(Rx)波束之间的不对准可能在彩色多普勒图像中引入线伪影。在彩色多普勒成像中，常常基于回波波前的法线方向与接收波束对准的假定计算速度。当在发送波束与接收波束之间存在不对准时不总是满足这个假定。回波波前的法线方向与接收波束的角偏移在速度估值中产生偏差。在发送波束的相对侧的接收波束引起具有不同的符号的偏差，其作为图像中的波束组伪影而展现。空间滤波通常用于克服线伪影，但是空间滤波可以使分辨率降级。当每发送波束的并行接收波束的数量由于更快速扫描而增加时，线伪影变得更严重，并且最终可能不能用空间滤波器来管理。虽然先进的现代超声系统能够处理大量的并行接收波束，然而线伪影限制彩色多普勒成像中的并行接收波束的数量(例如，限于四个并行接收波束)。为了增加帧速率，彩色图像要么由于空间平滑而缺少细节，要么示出太多的线伪影。在用于解决此困境的一个方法中，来自从两个相邻发送组获取的重叠波束的估值被线性地内插。当所有接收波束由发送波束很好地覆盖时，速度估值的线性内插可以是有效的。相邻发送波束组之间的接收波束中的完全重叠被使用，但是完全重叠可能限制帧速率。线性内插限于共线接收波束对。其他方法可以合成多于两个并置接收波束并且放松对来自相邻波束组的接收波束的完全重叠的需要，但是依靠组合具有偏差的相反符号的速度估值，从而为扫描创建空间分布要求。
技术实现思路
通过介绍，在下面所描述的优选实施例包括用于在多波束扫描中具有线伪影减少的多普勒或流成像的方法、指令、计算机可读存储介质和系统。分析解使用来自不同的发送波束的并置接收扫描线的估计速度来减少或者去除由多波束接收所引起的偏差。针对每个位置，线或曲线被作为所述发送扫描线到所述位置的距离的函数拟合到所述估计速度。在具有零距离的这条线或曲线的截距处的所述速度指示无偏速度。此方法甚至在所述速度估值中的全部诸如由于所述位置在所述不同的发送扫描线的相同侧而具有带相同的符号的偏差的情况下也允许线性回归解。在第一方面，提供了用于利用医学诊断超声扫描器彩色成像的方法。在患者的平面区域中沿着第一扫描线发送发送波束的第一序列。响应于沿着所述第一扫描线的所述发送波束的所述第一序列，沿着第三扫描线接收第一接收波束的序列。所述第三扫描线在所述平面中与所述第一扫描线间隔开第一距离并且在所述第一扫描线的第一侧。在所述患者的所述平面区域中沿着第二扫描线发送发送波束的第二序列。所述第二扫描线在所述平面中与所述第三扫描线间隔开第二距离，并且所述第三扫描线在所述第二扫描线的所述第一侧。响应于沿着所述第二扫描线的所述发送波束的所述第二序列，沿着所述第三扫描线接收第二接收波束的序列。第一速度是根据所述第一接收波束为所述第三扫描上的位置而估计的，并且第二速度是根据所述第二接收波束为所述第三扫描线上的所述位置而估计的。线或曲线被作为所述第一和第二距离的函数拟合到所述第一和第二速度。所述位置的组合速度从所述线或曲线求解。所述患者的图像作为所述组合速度的函数被生成。在第二方面，提供了用于多普勒成像的方法。从针对接收扫描线的不同整体的多个同时接收波束扫描的不同序列获取速度估值，其中所述不同序列的所述接收扫描线在患者的重叠区域中。针对从所述多个序列中的多于一个获取速度估值的每个位置，利用线性回归模型校正所述速度估值中的偏差。从经偏差校正的速度估值生成多普勒图像。在第三方面，提供了用于多普勒成像的系统。发送波束形成器被配置成沿着多条发送扫描线中的每一条发送发送波束的整体。接收波束形成器被配置成响应于所述发送波束中的每一个而沿着接收扫描线接收多个接收波束。对所述发送整体中的一个响应的所述多条接收扫描线中的至少一条与对所述发送整体中的另一个响应的所述多条接收扫描线中的另一条并置。多普勒估计器被配置成根据来自所述一个发送整体和来自所述另一个发送整体的接收波束来为并置位置估计多普勒值。所述多普勒值具有分别带相同的符号的偏差。处理器被配置成根据估计多普勒值为所述并置位置确定组合值。显示器被配置成针对所述并置位置显示所述组合值的多普勒图像。本专利技术由以下权利要求书来限定，并且本部分中的任何内容都不应该被视为对那些权利要求构成限制。在下面结合优选实施例讨论本专利技术的另外的方面和优点，并且可以稍后独立地或者相结合地要求保护本专利技术的另外的方面和优点。附图说明组件和图不一定按比例绘制，重点替代地被放在图示本专利技术的原理上。而且，在图中，相同的附图标记在所有不同的视图中标明对应的部分。图1是具有由于多波束接收操作而导致的线伪影的多普勒速度图像的示例流区域或感兴趣区域；图2示出针对多波束组的依照位置的速度偏差的示例；图3是用于具有线伪影减少的彩色成像的方法的一个实施例的流程图；图4是发送和接收波束相互关系的一个实施例的图形表示；图5A示出两个发送波束与产生具有相反符号的偏差的并置接收波束之间的示例位置关系，并且图5B示出作为图5A的波前的法线与并置接收波束之间的角度的函数的速度的曲线图；图6A示出两个发送波束与产生具有相同符号的偏差的并置接收波束之间的示例位置关系，并且图6B示出作为图6A的波前的法线与并置接收波束之间的角度的函数的速度的曲线图；图7A-C示出基于任意数量的并置接收波束的作为角度的函数的速度的示例曲线图；图8图示(a)到波前法线和接收扫描线的角度与(b)发送扫描线与接收扫描线之间的距离之间的关系；图9是针对具有线伪影减少的彩色成像的系统的一个实施例的框图。具体实施方式可以处理当在彩色多普勒成像中使用并行接收波束时的线伪影，从而允许在维持细节的同时改进帧速率。可以使用多个估值来校正引入线伪影的速度估值偏差，所述多个估值包括具有偏差的任何极性或符号的来自两个或更多个重叠发送波束组的估值。可以在彩色多普勒成像中使用大规模并行接收波束形成(诸如用于体积成像)以在没有线伪影的情况下实现高帧速率和精细细节。图1说明在附图中呈现为灰度的彩色多普勒速度图像中的线伪影。该图像是彩色多普勒速度图像中的管状流区域的放大提取。该图像是利用每发送使用八个并行接收波束的西门子SC2000超声系统和9L4换能器在流模型上获取的。未提供内插。图1中的像素的亮度表示估计速度。线伪影作为规则地间隔开的垂直带而出现。彩色线伪影是由于发送波束与接收波束之间的不对准而创建的。图2标绘沿着图1中的水平线的速度数据的样本。箭头指示发送波束位置。波束组图案是按照归一化速度示出的。接收波束离所对应的发送波束(其通过箭头来指示)越远，在速度估值方面与中心波束的速度的估值出现更多的偏移(即，偏差)。偏差是有符号的，导致在发送扫描线的一侧的接收波束的速度更大并且在发送扫描线的另一侧的接收波束的速度更小。接收扫描线位置离所对应的发送扫描线的方位间距更改引入到速度的估值中的偏差的量，从而引起偏差在接收扫描线组之间切换符号的线伪影。为了说明具有不同符号的速度偏差，位于其发送波束的左侧(例如，在方位上)的接收波束被标记为“+”波束并且在右侧的接收波束被标记为“-”波束。用于处理线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用医学诊断超声扫描器彩色成像的方法，所述方法包括：在患者的平面区域中沿着第一扫描线发送发送波束的第一序列；响应于沿着所述第一扫描线的所述发送波束的所述第一序列，沿着第三扫描线接收第一接收波束的序列，所述第三扫描线在所述平面中与所述第一扫描线间隔开第一距离并且在所述第一扫描线的第一侧；在所述患者的所述平面区域中沿着第二扫描线发送发送波束的第二序列，所述第二扫描线在所述平面中与所述第三扫描线间隔开第二距离并且所述第三扫描线在所述第二扫描线的所述第一侧；响应于沿着所述第二扫描线的所述发送波束的所述第二序列，沿着所述第三扫描线接收第二接收波束的序列；根据所述第一接收波束为所述第三扫描上的位置估计第一速度；根据所述第二接收波束为所述第三扫描线上的所述位置估计第二速度；将线或曲线作为所述第一和第二距离的函数拟合到所述第一和第二速度；根据所述线或曲线来求解所述位置的组合速度；以及生成所述患者的图像，所述图像作为所述组合速度的函数被生成。

【技术特征摘要】
2016.07.29 US 15/2244511.一种用于利用医学诊断超声扫描器彩色成像的方法，所述方法包括：在患者的平面区域中沿着第一扫描线发送发送波束的第一序列；响应于沿着所述第一扫描线的所述发送波束的所述第一序列，沿着第三扫描线接收第一接收波束的序列，所述第三扫描线在所述平面中与所述第一扫描线间隔开第一距离并且在所述第一扫描线的第一侧；在所述患者的所述平面区域中沿着第二扫描线发送发送波束的第二序列，所述第二扫描线在所述平面中与所述第三扫描线间隔开第二距离并且所述第三扫描线在所述第二扫描线的所述第一侧；响应于沿着所述第二扫描线的所述发送波束的所述第二序列，沿着所述第三扫描线接收第二接收波束的序列；根据所述第一接收波束为所述第三扫描上的位置估计第一速度；根据所述第二接收波束为所述第三扫描线上的所述位置估计第二速度；将线或曲线作为所述第一和第二距离的函数拟合到所述第一和第二速度；根据所述线或曲线来求解所述位置的组合速度；以及生成所述患者的图像，所述图像作为所述组合速度的函数被生成。2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述第一和第二接收波束包括响应于所述第一和第二序列的所述发送波束中的每一个而接收至少三个接收波束。3.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述第一和第二接收波束包括在扫描区域的边缘处随着所述第三扫描线而接收，并且其中，沿着所述第一和第二扫描线发送包括在所述第一和第二扫描线在所述扫描区域内并且与所述边缘间隔开的情况下发送。4.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述第一和第二接收波束包括响应于所述发送波束中的每一个而沿着所述第三扫描线并且沿着附加扫描线接收，并且还包括估计附加速度、对附加线或曲线进行拟合以及针对所述附加扫描线上的位置求解附加组合速度。5.根据权利要求1所述的方法还包括：在所述患者的所述平面区域中沿着第四扫描线发送发送波束的第三序列，所述第四扫描线在所述平面中与所述第三扫描线间隔开第三距离并且所述第三扫描线在所述第二扫描线的除所述第一侧外的相对侧；响应于沿着所述第四扫描线的所述发送波束的所述第三序列，沿着所述第四扫描线接收第三接收波束的序列；以及根据所述第三接收波束估计所述第三扫描线上的所述位置的第三速度；其中，拟合包括将所述线或曲线作为所述第一、第二和第三距离的函数拟合到所述第一、第二和第三速度。6.根据权利要求1所述的方法，其中，估计包括多普勒估计。7.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合和求解包括去除在所述第一和第二速度中由于所述第一和第二扫描线的相对位置而导致的偏差。8.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合包括将所述线拟合为一阶模型，并且其中，求解包括基于所述一阶模型，确定在作为距离的函数的速度的曲线图的原点处的所述组合速度。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：翟亮，
申请(专利权)人：美国西门子医疗解决公司，
类型：发明
国别省市：美国,US