彩色流双平面超声成像系统和方法技术方案

描述了一种超声诊断成像系统，其中实时扫描一个立体区内的两个平面，这两个平面是不同高度的平面。在一个实施例中，用少于传感器在单个平面内能够发送的最大数目扫描线的扫描线来扫描这两个平面。用户控制器使这两个平面横向方向移动而不用移动传感器探头。在另一个实施例中，每个图像平面包含一个彩色框，彩色框描述图像中相同的各自位置的流动或运动。可以一前一后地确定两个图像的彩色框的尺寸和位置，使它们两者都处在两个图像的相同对应区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医学超声成像，更加具体地说，涉及用于在人体立体区的两个或多个平面内的移动的同时成像的超声成像系统和方法。
技术介绍
美国专利6709394描述使用两维阵列探头来同时并且实时地对于人体立体区的两个平面进行超声扫描。这个两维的阵列使得射束能够发射出去并且能够电聚焦到穿过位于阵列传感器(arraytransducer)对面的立体区的任何方向。这就意味着，可以以足够快的速率扫描这个区内的两个或多个图像平面，产生这两个图像平面的同时实时图像。这种操作模式称之为“双平面”模式。双平面模式是当真正的三维图像难以解释的时候成像人体三维区的有效方式。平面图像(两维图像)对于大多数诊断技术人员是比较熟悉的，两个图像平面可能同时从几个不同的观察点成像一个器官。这在医务人员检测感兴趣的解剖组织时调节两个图像平面的相对位置时是极其有用的。在这种专利讨论的双平面模式中，两个平面之一的取向总是垂直于阵列探头的中心，这与用于两维成像的常规的一维阵列的图像平面的情况相同。这个平面称为参考平面。另一个图像平面可由医务人员操纵，有几种不同的操作方式。一种方式是，相对于参考图像旋转第二图像平面。在这个旋转模式中，两个图像共享一个公共的中心线，第二图像可以围绕这个中心线旋转，这就意味着，第二图像平面可以与参考图像共面，相对于参考图像的取向是90度，或者是在0度和90度之间的任何角度方向。在这个专利中讨论的另一种双平面模式是倾斜模式。在倾斜模式中，第二图像的中心线与参考图像的扫描线之一是共用的。这个公共线可以变化，以使第二图像能与参考图像的中心、参考图像的横向最远的扫描线中的任何一个、或者在它们之间的任何扫描线相交。然而，除了旋转和横向倾斜双平面模式的取向以外，其它的平面取向在特定的诊断情况下可能也是有益的，可以较好地提供医务人员诊断需要的图像。这些取向在B模式成像和多谱勒成像中可能是有用的。
技术实现思路
按照本专利技术的原理，在一个立体区内两个或多个图像平面的相对取向可以按照高度(elevation)的尺寸改变。在一个实施例中，参考图像的位置相对于探头保持静止不动，第二图像相对于参考图像高度上(elevationally)有所变化。两个图像可以是共面的，或者定位在高度上分开的图像平面内。在另外的实施例中，两个平面保持一个公共的顶点，而且，第二图像的高度相对于参考平面倾斜，以使一个公共深度距另一个平面有一个公共距离。在下一个实施例中，两个图像在图像的相同对应坐标上都有一个彩色框。可以使用单个控制器按相同方式在两个图像中调节两个彩色框的大小或位置。附图说明图1以方块图形式表示按照本专利技术的原理构成的超声诊断成像系统；图2A和2B表示具有彩色框的两个高度不同的图像平面的两个视图；图3表示按照本专利技术原理的高度双平面模式的两个图像平面的系统显示；图4表示在两个高度双平面图像中两个彩色框的同时再定位；图5表示在矩形扫描图像中的两个彩色框；图6表示图5的两个图像的一个可能的取向。具体实施例方式首先参照图1，其中以方块图形式表示按照本专利技术的原理构成的超声诊断成像系统。探头包括一个两维阵列传感器500和一个微束成形器502。微束成形器包含用于控制加到阵列传感器500的元件组(“插片(patches)”)的信号的电路并且对于由每组元件接收的回声信号进行某些处理。在探头中的微束成形器最好能减少在探头和超声系统之间的电缆503中的导线的数目，在美国专利5997479(Savord等人)和美国专利6436048(Pesque)中描述了这种微束成形器。探头耦合到超声系统的扫描仪310上。扫描仪包括束成形器控制器312，所说控制器312负责用户控制器200并且向微束成形器502提供控制信号，指示探头的定时、频率、发射束的方向和聚焦。束成形器控制器还通过到模拟到数字转换器(A/D)316和束成形器116的耦合，控制接收的回声信号的束形成过程。由探头接收的回声信号通过在扫描仪中的前置放大器和时间增益控制电路(TGC)314进行放大，然后再通过模拟到数字转换器316进行数字化。然后，通过束形成器116使数字化的回声信号形成束。再通过图像处理器318处理这个回声信号，即实现数字滤波、B模式检测、和多普勒处理，还可以进行其它的信息处理，如谐波分离，通过频率压缩扩展(compouding)使斑纹减少和其他需要的图像处理。将由扫描仪310产生的回声信号耦合到数字显示子系统320，数字显示子系统320处理回声信号以便以期望的图像格式进行显示。通过图像用户处理机(image line processor)322处理这些回声信号，图像用户处理机322能够采样回声信号，分割束的片段成为完全的行信号(line signal)，并且平均行信号以便实现信号噪声比的改进或流动的持久性(flow persistence)。通过扫描变换器324将图像线(image line)扫描转换成期望的图像格式，扫描变换器324完成本领域中众所周知的R-θ转换。然后，将图像存储在图像存储器328中，可以在显示器150上显示来自图像存储器328的所说图像。在存储器中的所说图像还与要和图像一起显示的图形叠置在一起，所说的图形是由响应用户控制的图形发生器330产生的。在图象循环捕获期间，可以将各个图像或图像序列存储在cine存储器326中。为了进行实时立体成像，显示子系统320还包括三维绘制处理器(未示出)，它接收来自图像用户处理机322的图像线，以便绘制在显示器150上显示的实时三维图像。按照本专利技术的原理，两个图像(在这里称之为双平面图像)是通过探头实时获得的，这两个图像以并排显示格式显示。由于两维阵列500具有在阵列的前边沿任何方向和任何倾角控制发送束和接收束的能力，所以双平面图像的平面相对于这个阵列并且彼此相对地可以具有任何取向。在一个实施例中，两个图像平面在高度方向上是分开的，如图2A所示的平面L和R的透视图所表示的。在图2B中，在“边缘上”观察所说的相同平面L和R。在每种情况下，两维阵列传感器500如图所示定位在图像平面的上方。在这些例子中，图像格式是扇区图像格式，图像线是从传感器500上或其附近的一个公共的顶点上发出的。然而，如以下所示，还可以使用线性扫描格式或者受控(steered)线性扫描格式。在另外的实施例中，每个高度的双平面图像L、R都包括一个可以显示运动的区域。为此，要对从显示运动的区域接收的信号进行多普勒处理，并且利用B模式图像的彩色(速度)多普勒或功率多普勒重叠显示所说区域。还可以使用另外的替换方案，例如关联临时的回声信息和移动目标指示器。例如参见美国专利4928698和美国专利5718229。要显示运动如血液流动或组织运动的区域可以由图2A中所示的一个彩色框102、104来表达。为方便使用，可使两个图像平面上的彩色框102、104在两个平面内的范围(深度)和方位上对齐，并且通过单组用户控制器一前一后地控制它们的操纵和调节。这使进行扫描的体积内的感兴趣的区域(ROI)能够通过在高度方向上分开的两个平面观察到。如这里所用的，如果两个图像没有共享同一个图像平面，那么，这两个图像就要在高度方向上分开，即，它们在成像的主体内不是共面的。这种能力例如在考察一个体积的一个特定的侧边上的感兴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声诊断成像系统，包括：两维阵列传感器（５００），用于在一个立体区内沿不同方向发送射束；束形成器（１１６），耦合到两维阵列传感器（５００）；束形成器控制器（３１２），耦合到束形成器（１１６），可使阵列传感器（５０ ０）扫描在不同的高度平面定位的两个图像平面，扫描每个图像平面的至少一个对应部分以便进行运动成像；扫描变换器（３１６），耦合到束形成器（１１６），用于产生两个图像平面的实时图像，其中包括描述运动的每个图像平面的对应部分；显示器 （１５０），耦合到扫描变换器（３１６），用于显示两个实时图像；和用户接口（２００），耦合到发送束形成器（１１６），通过所说用户接口可以选择扫描每个图像平面的用于运动成像的部分。

【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：J弗里萨，MD波兰德，
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]