【技术实现步骤摘要】
基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法
本公开涉及超声波束合成
,特别是涉及基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的
技术介绍
,并不必然构成现有技术。现今用于心脏超声成像的方法,主要是使用一个1维相控阵超声换能器,辅以阵列超声成像系统。这种方法只能获得一些二维的超声图像,不能获得心脏的三维形貌,也不能实时监测心脏的运动状态。本专利技术专利主要提出一种心脏超声三维成像方法、系统、设备和介质。主要包含有具有弯曲,拉伸等功能的柔性便携式超声换能器,能够对柔性换能器阵元进行位置补偿的波束合成方法,以及实时三维超声成像系统。在实现本公开的过程中,专利技术人发现现有技术中存在以下技术问题:在已授权专利“超声波束合成方法”(CN104739449B)中,公开了一种波束合成方法,但该专利是对阵元进行单独加权,也就是不同的阵元施加不同的激励,比如声束被骨骼遮挡的那部分阵元施加低电压或不施加电压,然后利用图像处理软件把采集到的信号处理,形成一幅图像,这样可以提高图像质量,尤其是对声束受到遮挡区域的图像质量。但是,该方法无法实现超声波束的三维成像,也无法解决换能器阵元的位置补偿。由于人体肋骨,肺,以及其他器官的遮挡,心脏超声成像一直是超声影像技术的难题。现有的1维相控阵超声成像技术需要医生具有高超的技术和丰富的经验,找寻合适的角度进行成像,并且需要将换能器对患者胸壁进行挤压也给患者带来很多痛苦,另外现有的成像方法只能在医院进行检查受限 ...
【技术保护点】
1.基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统,其特征是,包括:/n柔性穿戴式多阵元成像换能器,所述柔性穿戴式多阵元成像换能器在使用时,设置在患者心脏对应的体表胸壁位置;/n柔性穿戴式多阵元成像换能器接收超声系统的超声发射器发出的信号,柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行时间延迟补偿补偿后发射到患者心脏位置;/n柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均接收反馈信号,每个阵元均将反馈信号进行时间延迟换算后发送给超声系统的超声接收器,超声系统对每个阵元的信号进行波束合成,得到患者心脏的三维超声图像。/n
【技术特征摘要】
1.基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统,其特征是,包括:
柔性穿戴式多阵元成像换能器,所述柔性穿戴式多阵元成像换能器在使用时,设置在患者心脏对应的体表胸壁位置;
柔性穿戴式多阵元成像换能器接收超声系统的超声发射器发出的信号,柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行时间延迟补偿补偿后发射到患者心脏位置;
柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均接收反馈信号,每个阵元均将反馈信号进行时间延迟换算后发送给超声系统的超声接收器,超声系统对每个阵元的信号进行波束合成,得到患者心脏的三维超声图像。
2.如权利要求1所述的系统,其特征是,所述柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行时间延迟补偿后发射到患者心脏位置;具体步骤包括:
S101:超声发射器同时向所有的阵元发射超声信号,每个阵元接收器均对超声信号进行接收,通过任意相邻两个阵元接收到超声信号的时间差,以其中一个阵元为参考阵元,计算出另外一个阵元与参考阵元的相对位置;
S102:用另外一个阵元与参考阵元的相对位置,计算出所述相邻两个阵元向心脏位置发射超声波的时间延迟;将时间延迟补偿到所述相邻两个阵元中偏离自身初始位置较大的阵元上;得到时间延迟补偿后的阵元,在设定发射时间的基础上增加时间延迟后再向心脏发射超声波;
S103:通过对每个阵元设定时间延迟,控制阵元产生聚焦声束。
3.如权利要求2所述的系统,其特征是,所述相邻两个阵元的相对位移,是指两个投影点之间的距离差,所述两个投影点是相邻两个阵元分别向垂直于换能器外切面的直线上投影得到的。
4.如权利要求2所述的系统,其特征是,
所述S101允许被替换为:在每个阵元上安装位置传感器,通过位置传感器实时反馈阵元的位置;获取任意相邻两个阵元的相对位移;
或者,
所述S101还允许被替换为:使用三维超声实时成像扫描监测阵元的实时位置;获取任意相邻两个阵元的相对位移。
5.如权利要求2所述的系统,其特征是,
所述S101还允许被替换为:使用三维CT实时成像扫描监测阵元的实时位置;获取任意相邻两个阵元的相对位移;
或者,所述S101还允许被替换为:
使用高清摄像机实时拍摄换能器在人体活动过程中的位置变换情况,实时记录换能器的相对位置;获取任意相邻两个阵元的相对位移。
6.如权利要求1所述的系统,其特征是,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏飞,苏敏,李飞,
申请(专利权)人:山东大学齐鲁医院,
类型:发明
国别省市:山东;37
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