使转动的三维超声显示与振动的物体同步制造技术

一种用于二维显示器（４０）的超声图像显示方法和系统，其使被体再现的三维超声图像（７６）的转动或旋转与振动超声物体（７２）的振动同步，所述超声物体例如为搏动的心脏或呼吸的肺。本发明专利技术包括用于在三维空间中使体超声图像（７６）重复地转动的转动指令。振动频率测量指令（１０８）测量振动的超声物体的振动频率。同步指令（１１８）使物体的重复旋转与振动频率同步，以使在预定点旋转重复（１１０）的开始与振动的开始相一致。体超声图像显示（７６）提供的选项包括实时显示、可变的静态显示、和能连续重放的预记录显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及超声系统及其操作方法，尤其涉及使转动或旋转的三维超声图像与振动的超声物体的振动同步的方法和系统。诊断超声设备将声能发射到人体内，并接收组织和器官反射的信号，所述组织和器官例如为心脏、肝、肾等。血流模式可从由血细胞的运动引起的多普勒频移或互相关函数在时域中的移动获得。这些产生反射的声波，并通常以称为彩色血流成像或彩色速度成像的二维格式显示。通常，对于诸如心脏或血管壁的结构，反射成分的幅度具有较低的绝对速度，并且比由于血细胞产生的反射成分大20dB到40dB(10-100倍)。通常，超声系统跨越多个路径发射脉冲，并将从多个路径上的物体接收的回波转换为用于产生超声数据的电信号，由超声数据可显示超声图像。获得产生超声数据的原始数据的过程通常称为“扫描(scan)”，“扫过(sweep)”，或“导引束(steering a beam)”。实时超声探测涉及执行扫描时的快速连续格式的超声图像的表达。机械地执行扫描(通过物理振动一个或多个换能器元件)或电子地执行扫描。到目前为止，现代超声系统中最通常的扫描类型是电子的，其中成行设置的一组换能器元件(称为“阵列”)由一组电脉冲激发，每元件一个脉冲，定时成构造一个扫过动作。在超声系统上最需要的特征之一是呈现具有三维物体外观的图像的能力。这样的图像由三维数据矩阵产生。处理这些数据以产生显示在二维表面上的具有三维外观的图像。这样的处理通常称为再现(rendering)。尽管可获得一些三维优化的超声系统，现在大多数商用超声系统仅显示平面二维图像，从一维阵列探头采集扫描数据。由PHILIPSMEDICAL SYSTEMS出售的SONOS 5500就是这种系统的一个例子。包括SONOS 5500在内的一些商用的系统能借助于“离线”后处理产生三维超声图像。为了做到这一点，当探头的位置以某种方式在扫描帧之间平移或旋转时，收集规则间隔的平面二维扫描序列。后处理操作使用采集到的每一个二维扫描平面的位置信息重建三维数据集。使用各种已知的任何计算密集的再现技术，将所得到的三维数据集显示为再现图像，通常显示在单独的工作站上。此外，实时再现和显示工作站可与超声扫描器集成为一个系统；例如，VOLUMETRICS，Inc.生产这样的系统。在真实三维体超声系统和产生三维图像的二维超声系统中，都必须有有效显示产生的三维超声图像的方式。遗憾的是，最通常的方式是通过一般为二维平面屏幕的计算机显示器显示超声图像。在二维计算机的显示器上，由于各种因素可能会损失三维特性。一个这样的因素是沿观察者视线的物体部分的遮挡或阻障。由于视觉遮挡，超声图像的非常重要的方面可能会从视线中被阻挡。这会导致对三维超声图像所显示的信息的不完全理解。在二维计算机显示器上显示三维超声图像的另一个问题涉及当显示为三维超声图像时一些物体仅仅是看起来不同这种现象。因为需要对这样的系统实际所显示的内容产生更完全的理解，对于许多诊断来说仅在二维计算机监视器上显示三维超声图像是不够的。不能以某种方式利用图像，就很可能使体超声图像不能传达给观察者所有存在于图像中的可能重要的信息。按照本专利技术，提供了一种使转动的三维超声显示与振动的超声物体同步的方法和系统，所述方法和系统基本消除或减少了与现有超声图像系统显示相关的缺点和问题。按照本专利技术的一个方面，提供一种显示振动的超声物体的三维超声图像的方法，所述方法包括形成振动的超声物体的体超声图像的步骤。所述体超声图像显示振动的超声物体的振动。所述方法从起始面将体超声图像转动或旋转经过一个旋转或转动循环。所述过程还使体超声图像的转动循环的开始同步以与振动的超声物体的振动的特定相位一致本专利技术的一个技术优势在于它通过呈现给观察者可变的显示，显著地提高了对二维显示器或监视器上的三维体超声图像的理解。所述可变的显示允许观察者看到体超声图像的各方面，在不使用本专利技术的情况下这些方面可能由于二维显示的本质而在视野中被遮挡或阻挡。本专利技术的另一个技术优势包括能使转动循环的开始与振动的超声物体的振动的开始相一致。例如，振动的超声物体可以是医师需要进行超声分析的人的心脏。本专利技术的超声成像系统例如能呈现搏动的人体心脏的完全的体或三维图像。为增强医师提取搏动的人体心脏的体再现的全部益处的能力，所述三维显示按照与心搏率相对应的周期转动超声心脏图像。通过使转动周期与心搏率同步，产生了连续的、更容易分析的显示。这种经过改进的显示的好处是可更完全地理解心脏功能。这种更完全的理解将增加任何相关的心脏疾病的精确诊断的可能性。本专利技术的另一个技术优势在于使转动周期与振动的超声物体的振动率同步而不需要另外的设备或重大的系统修改支出。通过确定超声图像的帧率、总的转动循环时间、和振动周期，本专利技术使将同步的转动显示和超声物体的振动呈现为一个整体的表达成为可能。所述表达可以是记录的图像、能可变控制的静态图像和实时图像的表达，这由观察者自己判断。能可变控制的模式表现为暂停的或冻结的视频图像，该图像可由跟踪球或类似的输入装置控制。由下面的附图、说明书和权利要求，其它的技术优势对本领域技术人员也是很显然的。为了更完全地理解本专利技术和其优势，现在参照结合附图的下述说明，在附图中同样的参考符号指示同样的特征，其中附图说明图1举例说明了可使用本专利技术的超声诊断系统的使用；图2是按照本专利技术优选实施例的超声系统的框图；图3概念地显示了从超声的传播开始并继续直到在计算机显示器上显示体超声图像的本专利技术的过程，；图4描绘了本专利技术解决了的由三维物体产生二维图像的挑战性的过程；图5提供了本专利技术的同步过程的示范性流程图；图6A到6H显示了超声成像系统可显示的振动的超声物体的样本帧；以及图7A到7G涉及按照本专利技术的教导使超声图像的转动显示与振动的物体同步。通过参考附图1到7G可最好地理解本专利技术的优选实施例及其优点，同样的数字用于各附图的相同和相应的部分。图1显示了超声系统10的简化的框图，所述超声系统10可使用按照本专利技术的优选实施例提出的概念。相关领域的技术人员应当理解图1中举例说明的超声成像系统10及其在下文中描述的操作应成为这种系统的通常的代表，并且任何特定的系统都可显著不同于图1所示的系统，尤其在这种系统的构造和的操作的细节方面不同。因此，超声成像系统10本身是说明性和示范性的，而不是对这里描述的专利技术或所附权利要求的限制。在某些情况中，当需要一块硬件处理某些特性时，在下文中将更充分地描述这些特性。在下面给出的描述中将给出各种这样的机器的所需结构。按照本专利技术的教导可修改的机器包括由下述公司所制造的产品，如PHILIPS MEDICAL SYSTEM INTERNATIONAL(菲利普国际医疗系统)、GE MEDICAL SYSTEM(GE医疗系统)、SIEMANS MEDICALSYSTEM(和西门子医疗系统)，以及超声设备的其它制造商。超声成像系统10通常包括超声单元12和相连的换能器14。换能器14包括接收器16。超声单元12具有集成在其中的发射器18和相关的控制器20。控制器20通过提供定时和控制功能提供系统的全面控制。正如将在下文详细讨论的那样，控制例行程序包括修改接收器16的操作的各种例行程序，以产生为实时图像、先前记录的图像、暂停或冻结的图像的体超声图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示振动的超声物体的三维超声图像的方法，包括下述步骤：形成振动的超声物体的体超声图像，所述体超声图像用于显示所述振动的超声物体的振动；从起始面将体超声图像旋转经过旋转周期；使体超声图像的旋转周期的开始与振动的超声物体的振动的开始相一致；以及在二维显示器上显示所述振动的超声物体以呈现所述振动的超声物体的所述体超声图像的三维感知。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K蒂伊勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]