一种成像方法以及成像系统技术方案

一种成像方法以及成像系统(10)，用于清楚地显示光声‑超声双模态的成像。成像方法包括：向目标组织(201)发射超声波，并接收从目标组织(201)返回的超声回波，获得超声回波信号(301)；向目标组织(201)发射激光，并接收从目标组织(201)返回的光声信号(302)；根据超声回波信号获取目标组织(201)的灰阶图像与彩色多普勒图像(303)；根据光声信号获取目标组织(201)的光声图像(304)；将光声图像和彩色多普勒图像与灰阶图像融合，以得到目标组织(201)的融合图像(305)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种成像方法以及成像系统
本申请涉及医疗器械领域，尤其涉及一种成像方法以及成像系统。
技术介绍
光声成像(PhotoacousticImaging，PAI)是新型的生物医疗成像技术，PAI的原理是基于光声效应，当生物组织受到短脉冲的激光照射时，例如，纳秒(ns)量级，生物组织中具有强光学吸收特性的物质，例如血液，在吸收光能量后，将引起局部升温和热膨胀，从而产生光声信号，并向外传播。可以通过超声探头检测到受短脉冲的激光照射后的生物组织产生的光声信号，探测到光声信号，利用相应的重建算法，即可重建吸收体，即具有强光学吸收特性的物质的位置和形态。光声成像结合了光学和超声的有点，对一些重大疾病的早期诊断与预后评估有独特的优势，是具有巨大临床和产业前景的新型影像技术。受限于光在生物组织中的穿透能力，光声成像应用重点集中于一些浅层的器官。光声成像体现了生物体的功能信息，而传统的超声成像反应了生物体的结构信息，将二者有效地结合起来，即光声-超声双模态成像克服了单一模态成像的不足，能够提供更全面的组织结构和功能信息。通常，光声-超声双模态成像都采用双幅或多幅等方式显示，灰阶图像为其他成像模态提供组织的结构信息，起到定位和引导的作用，在显示上是必不可少。例如，显示的图像可以包括一幅超声灰阶图像融合彩色多普勒血流图像(colorDopplerflowimage，CDFI)，一幅超声灰阶图像融合光声图像的结果。而受超声显示屏的限制，当双幅或多幅图像显示时，将降低每幅图像的清晰度。因此，如何清楚地显示光声-超声双模态的成像成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供一种成像方法以及成像系统，用于清楚地显示光声-超声双模态的成像。本申请实施例的第一方面提供一种成像方法，包括：向目标组织发射超声波，并接收从所述目标组织返回的超声回波；向所述目标组织发射激光，并接收从所述目标组织返回的光声信号；根据所述超声回波信号获取所述目标组织的灰阶图像与彩色多普勒图像；根据所述光声信号获取所述目标组织的光声图像；将所述光声图像和所述彩色多普勒图像与所述灰阶图像融合，以得到所述目标组织的融合图像。本申请实施例的第二方面提供一种成像系统，包括：激光器、探头、发射电路、接收电路以及处理器；该激光器用于产生照射目标组织的激光，该激光通过光纤束耦合至该探头，并通过该探头向该目标组织发射该激光。该接收电路用于控制该探头接收从该目标组织返回的光声信号。该发射电路还用于控制该探头向目标组织发射该超声波；该接收电路还用于控制该探头接收从该目标组织返回的超声回波信号。该处理器用于生成控制信号，并发送至该激光器，以控制该激光器产生该激光。该处理器还用于根据该超声回波信号获取该目标组织的灰阶图像与彩色多普勒图像；根据该光声信号获取该目标组织的光声图像；将该光声图像和该彩色多普勒图像与该灰阶图像融合，以得到该目标组织的融合图像。本申请实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面提供的成像方法。在本申请中，向目标组织发射超声波，并接收超声回波信号，以得到灰阶图像与彩色多普勒图像。还向目标组织发射激光，并接收光声信号，以得到光声图像。并将以灰阶图像为基础，叠加彩色多普勒图像与光声图像，得到融合图像。因此，得到的融合图像可以仅通过一幅图像即可显示灰阶图像、光声图像与彩色多普勒图像的内容，相对于在同一超声显示屏上显示多幅图像，本申请可以提高显示的图像的清晰度，可以更清楚地显示光声-超声双模态的成像。提高操作人员对融合图像中组织的观察准确性。附图说明图1为本申请实施例提供的一种可能的成像系统的结构框图示意图；图2为本申请实施例提供的一种可能的超声成像方法的应用场景示意图；图3为本申请实施例提供的一种可能的成像方法的流程图；图4为本申请实施例提供的一种可能的探头示意图。具体实施方式本申请提供一种成像方法以及成像系统，用于清楚地显示光声-超声双模态的成像。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1为本申请实施例中的成像系统10的结构框图示意图。该成像系统10可以包括发射电路101、发射/接收选择开关102、接收电路103、处理器105、显示器106、存储器107、探头110以及激光器120。当然，该成像系统10还可以包括其他图中未示出的设备或器件等。发射电路101可以激励探头110向目标组织发射超声波。在探头110发射超声波后，接收电路103可以通过探头110接收从目标组织返回的超声回波，从而获得超声回波信号/数据。该超声回波信号/数据直接或经过波束合成电路进行波束合成处理后，送入处理器105。处理器105对该超声回波信号/数据进行处理，以获得目标组织的超声图像。处理器105获得的超声图像可以存储于存储器107中。激光器120可以产生激光，并通过探头110向目标组织发射激光。在探头110发射激光后，接收电路103还可以通过探头110接收目标组织在激光的激励下返回的光声信号/数据。该光声信号/数据直接或经过处理后送入处理器105，处理器对该光声信号/数据进行处理，以得到目标组织的光声图像。前述的超声图像与光声图像可以在显示器106上显示。本申请的一个实施例中，激光器120可以是与发射/接收选择开关102连接，由发射/接收选择开关102控制发射激光，也可以是激光器120直接通过光传导工具连接到探头110，在探头110上耦合光纤束，利用光纤束将激光传导至探头110的声头的两侧，采用背向式打光的方式对目标组织进行照射。本申请的一个实施例中，探头110上具体可以包括超声换能器，超声换能器具有发射和接收信号的功能，可以保障灰阶成像与多普勒流血成像。本申请的一个实施例中，前述的成像系统的显示器106可为触摸显示屏、液晶显示屏等，也可以是独立于成像系统之外的液晶显示器、电视机等独立显示设备，也可为手机、平板电脑等电子设备上的显示屏，等等。本申请的一个实施例中，前述的成像系统的存储器107可为闪存卡、固态存储器、硬盘等。本申请的一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有多条程序指令，该多条程序指令被处理器105调用执行后，可执行本申请各个实施例中的超声成像方法中的部分步骤或全部步骤或其中步骤的任意组合。本申请的一个实施例中，该计算机可读存储介质可为存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像方法，其特征在于，包括：/n向目标组织发射超声波，并接收从所述目标组织返回的超声回波，获得超声回波信号；/n向所述目标组织发射激光，并接收从所述目标组织返回的光声信号；/n根据所述超声回波信号获取所述目标组织的灰阶图像与彩色多普勒图像；/n根据所述光声信号获取所述目标组织的光声图像；/n将所述光声图像和所述彩色多普勒图像与所述灰阶图像融合，以得到所述目标组织的融合图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种成像方法，其特征在于，包括：
向目标组织发射超声波，并接收从所述目标组织返回的超声回波，获得超声回波信号；
向所述目标组织发射激光，并接收从所述目标组织返回的光声信号；
根据所述超声回波信号获取所述目标组织的灰阶图像与彩色多普勒图像；
根据所述光声信号获取所述目标组织的光声图像；
将所述光声图像和所述彩色多普勒图像与所述灰阶图像融合，以得到所述目标组织的融合图像。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述光声图像和所述彩色多普勒图像与所述灰阶图像融合，以得到所述目标组织的融合图像之前，所述方法还包括：
确定所述光声图像的像素数、所述彩色多普勒图像的像素数与所述灰阶图像的像素数；将所述光声图像的像素数、所述彩色多普勒图像的像素数与所述灰阶图像的像素数中的至少一个通过插值的方式调整至预设像素数；
或者，在根据所述超声回波信号获取所述目标组织的灰阶图像与彩色多普勒图像时，在根据所述光声信号获取所述目标组织的光声图像时，生成预设像素数的灰阶图像与彩色多普勒图像以及预设像素数的光声图像中的至少一个。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述光声图像和所述彩色多普勒图像与所述灰阶图像融合，以得到所述目标组织的融合图像，包括：
将所述光声图像与所述彩色多普勒图像中每个像素点的像素值按照预置方式叠加至所述灰阶图像的对应像素点中，以得到所述融合图像。


根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述光声图像与所述彩色多普勒图像中每个像素点的像素值按照预置方式叠加至所述灰阶图像的对应像素点中，以得到所述融合图像，包括：
当所述光声图像中的第一目标像素点的像素值小于第一阈值，且所述彩色多普勒图像中与所述第一目标像素点对应的第二目标像素点的像素值小于第二阈值时，则将所述灰阶图像中对应的第三目标像素点的像素值，作为所述融合图像中对应的第四目标像素点的像素值，所述第一目标像素点为所述光声图像中任一像素点；
或，
当第一目标像素点的像素值小于所述第一阈值，且所述第二目标像素点的像素值不小于所述第二阈值时，将所述第二目标像素点的像素值作为所述第四目标像素点的像素值，所述第一目标像素点为所述光声图像中任一像素点；
或，
当第一目标像素点的像素值不小于所述第一阈值，且所述第二目标像素点的像素值小于所述第二阈值时，将所述第一目标像素点的像素值作为所述第四目标像素点的像素值，所述第一目标像素点为所述光声图像中任一像素点；
或，
当第一目标像素点的像素值不小于所述第一阈值，且所述第二目标像素点的像素值不小于所述第二阈值时，则将所述第二目标像素点的像素值作为所述第四目标像素点的像素值或将所述第一目标像素点的像素值作为所述第四目标像素点的像素值，或将按照系统预置权重将对所述第一目标像素点的像素值与所述第二目标像素点的像素值进行计算，得到目标像素值，并将所述目标像素值作为所述第四目标像素点的像素值，所述第一目标像素点为所述光声图像中任一像素点。


根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述光声图像与所述彩色多普勒图像中每个像素点的像素值按照预置方式叠加至所述灰阶图像的对应像素点中，以得到所述融合图像，包括：
接收对所述光声图像，所述彩色多普勒图像以及所述灰阶图像的控制信息，所述控制信息中包括融合权重；
根据所述融合权重以及所述光声图像中每个像素点的像素值与所述彩色多普勒图像中每个像素点的像素值计算所述融合图像中每个像素点的像素值，以得到所述融合图像。


根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述光声图像的彩色图谱与所述彩色多普勒图像的彩色图谱不相同。


根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述灰阶图像的彩色图谱与所述光声图像的彩色图谱以及所述彩色多普勒图像的彩色图谱不相同，其中，所述灰阶图像的彩色图谱是通过伪彩后得到的彩色图...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，李建初，姜玉新，杨芳，陈志杰，朱磊，
申请(专利权)人：中国医学科学院北京协和医院，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11