一种超声血流成像方法及系统技术方案

一种超声血流成像方法及其系统，该方法包括：控制超声探头向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，超声造影剂在感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡；接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，获得超声回波信号；对超声回波信号进行处理以得到血管内目标点的速度大小和速度方向；获取被测者的感兴趣区域的组织灰阶图像；在组织灰阶图像上采用预设的图形元素表示目标点的速度大小和速度方向，得到感兴趣区域的向量血流图像；输出向量血流图像至显示屏进行显示。本发明专利技术利用造影剂微泡对超声波束形成的强反射，使得通过该方法能够计算血流信号微弱的中小血管的血流速度。

【技术实现步骤摘要】
一种超声血流成像方法及系统
本专利技术涉及超声成像设备，具体涉及基于该超声成像设备的一种超声血流成像方法、系统和所成图像的显示方法。
技术介绍
超声成像不仅可以用于对组织解剖结构进行成像，也可以用于血流成像。向量血流成像方法可以计算出血流速度的实际大小和方向，在理论上解决了传统彩照角度依赖的问题。目前有两种主流方法实现向量血流成像，一种是基于斑点跟踪法的向量血流成像，另一种是基于多个偏转角度发射或/和接收，采用多普勒原理分别计算各个方向的速度分量，然后根据角度合成法则得到实际速度的大小和方向。但是现有的向量血流成像方法主要应用于大血管，对于中小血管由于其血流信号十分微弱，信噪比较低，利用现有的方法难以保证血流速度计算的精度。
技术实现思路
本专利技术主要提供一种超声血流成像方法及其系统，通过该方法能够计算血流信号微弱的中小血管的血流速度。根据本申请的第一方面，本申请提供了一种超声血流成像方法，包括：控制超声探头向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，超声造影剂在感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡；接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，获得超声回波信号；超声回波信号包括基于感兴趣区域内的多个微泡返回的超声波束的回波得到的微泡回波信号；对超声回波信号进行处理以得到血管内目标点的速度大小和速度方向；获取被测者的感兴趣区域的组织灰阶图像；在组织灰阶图像上采用预设的图形元素表示目标点的速度大小和速度方向，得到感兴趣区域的向量血流图像；>输出向量血流图像至显示屏进行显示。根据本申请的第二方面，本申请提供了一种超声血流成像系统，包括：超声探头，其用于向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束并接收由感兴趣返回的超声波束的回波，输出超声回波信号，超声造影剂在感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡；发射接收序列控制模块，其用于向超声探头输出发射/接收序列，控制超声探头发射超声波束和接收超声波束的回波；处理器，用于对超声回波信号进行处理以得到血管内目标点的速度大小和速度方向，用于获取被测者的感兴趣区域的组织灰阶图像，并在组织灰阶图像上采用预设的图形元素表示所述目标点的速度大小和速度方向，从而得到感兴趣区域的向量血流图像；显示模块，用于显示向量血流图像。根据本申请的第三方面，本申请提供一种超声血流成像系统，包括：超声探头，其用于向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波并接收由感兴趣返回的超声波的回波；发射接收序列控制模块，其用于向超声探头输出发射/接收序列，控制超声探头发射超声波和接收超声波的回波；存储器，用于存储程序；处理器，用于通过执行存储器存储的程序以实现上述的方法；显示模块，用于显示经处理器处理后得到的图像。根据本申请的第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，包括程序，该程序能够被处理器执行以实现上述的方法。依据上述实施例的超声血流成像方法及其系统，通过向注射了造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，并采用向量血流成像算法对接收到的由感兴趣区域返回的超声回波信号进行处理，得到感兴趣区域的向量血流图像，通过该方法能够计算血流信号微弱的中小血管的血流速度。附图说明图1为一种实施例的超声血流成像系统的结构示意；图2为另一种实施例的超声血流成像系统的结构示意；图3为一种实施例的同一显示屏用于显示两种图像的示意图；图4为一种实施例的超声血流成像过程的流程图；图5a为一种实施例的对回波进行处理的过程的流程图；图5b为另一种实施例的对回波进行处理的过程的流程图；图6为一种实施例的生成动态血流图像过程的流程图；图7a、7b、7c分别为一种实施例的对血流速度进行标识的示意图；图8为一种实施例的用箭头线表示目标点的速度大小和速度方向的示意图；图9为一种实施例的生成静态血流图像过程的流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。超声向量血流成像可采用斑点跟踪法或者多角度偏转发射接收及多普勒原理计算血管内目标点的速度大小和速度方向，应用这一方法对大血管进行超声血流成像时能够得到清晰的超声血流图像，但是，在对被测者体内血流信号较弱的中小血管进行超声血流成像时，应用这一方法计算得到的血管内目标点的速度大小和速度方向精度很低。超声造影成像技术主要通过向被测者体内感兴趣区域注射超声造影剂，超声造影剂会在感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡，利用超声造影剂微泡对超声波束形成强反射有利于识别血管区域。基于超声造影剂的上述特性，本专利技术实施例提供了一种超声血流成像方法及其系统，通过向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，并对接收到的由感兴趣区域返回的超声波束的回波信号进行处理，得到血管内目标点的速度大小和速度方向，然后采用预设的图形元素在获取的组织灰阶图像上对目标点的速度大小和速度方向进行标记，以得到感兴趣区域的向量血流图像，通过该方法能够计算血流信号微弱的中小血管的血流速度。在本专利技术的一种实施例中，提供了一种超声血流成像系统，请参考图1，超声血流成像系统100包括超声探头110、发射接收序列控制模块120、处理器130和显示模块140。其中，超声探头110通过发射接收序列控制模块120与处理器130信号连接，处理器130还与显示模块140信号连接。超声探头110包括由阵列式排布的多个阵元组成的换能器(图中未示出)，多个阵元排列成一排构成线阵，或排布成二维矩阵构成面阵，多个阵元也可以构成凸阵列。阵元用于根据激励电信号发射超声波束，或将接收的超声波束变换为电信号。因此每个阵元可用于实现电脉冲信号和超声波束的相互转换，从而实现向被检测的目标组织(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声血流成像方法，其特征在于包括：/n控制超声探头向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，超声造影剂在所述感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡；/n接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，获得超声回波信号；所述超声回波信号包括基于感兴趣区域内的多个微泡返回的超声波束的回波得到的微泡回波信号；/n对所述超声回波信号进行处理以得到血管内目标点的速度大小和速度方向；/n获取所述被测者的感兴趣区域的组织灰阶图像；/n在所述组织灰阶图像上采用预设的图形元素表示所述目标点的速度大小和速度方向，得到感兴趣区域的向量血流图像；/n输出所述向量血流图像至显示屏进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声血流成像方法，其特征在于包括：
控制超声探头向注射了超声造影剂的被测者的感兴趣区域发射超声波束，超声造影剂在所述感兴趣区域的血管内形成多个随血液流动的微泡；
接收由感兴趣区域返回的超声波束的回波，获得超声回波信号；所述超声回波信号包括基于感兴趣区域内的多个微泡返回的超声波束的回波得到的微泡回波信号；
对所述超声回波信号进行处理以得到血管内目标点的速度大小和速度方向；
获取所述被测者的感兴趣区域的组织灰阶图像；
在所述组织灰阶图像上采用预设的图形元素表示所述目标点的速度大小和速度方向，得到感兴趣区域的向量血流图像；
输出所述向量血流图像至显示屏进行显示。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向量血流图像包括动态血流图像，所述动态血流图像包括至少一个由所述预设的图形元素形成的、随时间行进的标识流，所述标识流反映血流的速度大小和方向。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态血流图像通过以下步骤生成：
在组织灰阶图像上确定前一时刻的标识位置；
获取前一时刻的标识位置处的目标点的速度大小和速度方向；
将前一时刻的血流标识标记在前一时刻的标识位置上，所述前一时刻的血流标识由预设的图形元素按照前一时刻的标识位置处的目标点的速度大小和速度方向进行特征变化得到；
根据前一时刻的血流标识确定后一时刻的标识位置；
获取后一时刻的标识位置处的目标点的速度大小和速度方向；
将后一时刻的血流标识标记在后一时刻的标识位置上，所述后一时刻的血流标识由预设的图形元素按照后一时刻的标识位置处的目标点的速度大小和速度方向进行特征变化得到。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述后一时刻的标识位置为前一时刻的血流标识标记结束的位置。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向量血流图像包括静态血流图像，所述静态血流图像包括由所述预设的图形元素形成的至少一个血流标识。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述静态血流图像通过以下步骤生成：
在组织灰阶图像上确定至少一个标识位置；
获取当前时刻的各标识位置处的目标点的速度大小和速度方向；
将当前时刻的血流标识标记在对应的标识位置上，所述当前时刻的血流标识由预设的图形元素按照当前时刻的标识位置的目标点的速度大小和速度方向进行特征变化得到。


7.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，将当前时刻的血流标识采用与之前时刻的血流标识不同的显示方式进行显示。


8.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述图形元素的特征包括面积、体积、长度、颜色、线型、填充图案、方向和角度中的至少一种。


9.如权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述图形元素包括箭头线、带方向指示的粒子形状或三角形；箭头线的长度特征与目标点的速度大小正相关，箭头线的箭头指向特征指示与目标点的速度方向一致；带方向指示的粒子形状的面积特征与目标点的速度大小正相关，其方向指示特征与目标点的速度方向一致；三角形的面积特征与目标点的速度大小正相关，其最小锐角指向特征与目标点的速度方向一致。


10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述超声回波信号进行处理包括：
对所述超声回波信号进行波束合成处理；
对波束合成后的信号进行壁滤波处理，以提取血流的超声回波信号；所述血流的超声回波信号包括所述微泡回波信号；
根据血流的超声回波信号计算目标点的速度大小和速度方向。


11.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括，在进行壁滤波处理后去除向量血流图像中血管周边的静止组织，生成去除组织的向量血流图像并输出至显示屏进行显示。


12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述超声回波信号进行处理包括：
对所述超声回波信号进行波束合成处理；
对波束合成后的信号不经壁滤波处理而直接采用斑点跟踪法计算各目标点的速度大小和速度方向。


13.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括，根据斑点跟踪法计算出各目标点的速度大小之后，将速度值小于设定阈值的部分从向量血流图像中去除，生成去除组织的向量血流图像并输出至显示屏进行显示。


14.如权利要求11或13所述的方法，其特征在于还包括，将组织灰阶图像和去除组织的向量血流图像输出至同一显示屏的不同区域进行显示、或输出至不同显示屏进行分屏显示；
或者，
所述方法还包括：
获取所述被测者的感兴趣区域的造影血流图像；以及
将组织灰阶图像、造影血流图像和去除组织的向量血流图像输出至同一显示屏的不同区域进行分区显示，或者将组织灰阶图像、造影血流图像和去除组织的向量血流图像输出至不同显示屏进行分屏显示。


15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在发射超声波束之前还包括：获取超声探头类型和检查模式，根据超声探头类型和检查模式选择基于超声造影模式的检查参数。


16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波束是平面波束。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，杜宜纲，桑茂栋，李勇，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44