一种超声波成像系统包括在启动诊断程序时自动选择或计算的预定ＴＧＣ特性。自动ＴＧＣ电路在被临床医师启动时分析当前图像数据，以计算对预定ＴＧＣ特性的调节。超声波系统产生显示的ＴＧＣ曲线，这表示利用自动调节修改的预定ＴＧＣ特性和由临床医师完成的任何人工微调。在一个优选实施例中，自动ＴＧＣ修改伴随着自动总体增益和动态范围调节，以便自动地优化图像质量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声波诊断成像系统，并且具体涉及其中自动控制图像亮度和对比度的超声波诊断成像系统。在对抱怨不明原因腹部疼痛的病人的诊断中经常使用超声波成像。为了诊断这种症状，临床医师将为腹部的大多数或全部的主要器官成像。这将产生二十、三十或更多的不同深度上并且来自身体的不同声学窗口的不同器官的图像。结果，通过这种扫描获得的超声波回波将在超声波束和回波经过身体的不同路径时经历不断改变的衰减能级。不断改变的回波能级将导致不同亮度的图像。当临床医师注意到这些不断变化图像外观时，第一本能是调节超声波系统控制来消除这些现象。例如，如果一个图像的最深部位太暗，临床医师将调节时间增益补偿(TGC)设置，以便在较大的深度上在图像中提供更多的增益。如果此图像的总体亮度太亮或太暗，临床医师将调节总体增益控制刻度盘(dial)。如果图像有噪声，特别在充满流体的区域例如胆囊中，临床医师将调节信号路径或图像处理器的动态范围。希望通过提供一种超声波系统来减轻此不断调节的任务，该超声波系统将识别这些图像变化并且自动提供所需的补偿，使得在研究期间获得的各种图像将呈现可比的图像外观。按照本专利技术的原理，提供一种超声波诊断成像系统，该超声波诊断成像系统自动补偿亮度或对比度的变化。按照本专利技术的一方面，通过计算对标称TGC曲线的偏移，这将补偿深度相关衰减，然后对后续图像的TGC曲线应用这些偏移，补偿亮度的变化。按照本专利技术的另一方面，将新近图像的测量与一个参考图像的可比测量进行比较，然后按照明显的差别调节图像处理路径的动态范围，分析图像动态范围。按照本专利技术的再一方面，用于缩小新近图像的动态范围的压缩功能与参考图像之间的差别被用于自动调节总体系统增益，使得该超声波系统产生基本上均匀的图像。在附图中附图说明图1表示一种超声波图像显示，具有显示的TGC特性；图2表示超声波系统的用户控制，用于改变TGC特性和总体系统增益；图3以方框图形式表示按照本专利技术的原理构成的一种超声波成像系统；图4a-4c是表示按照本专利技术的原理用于自动调节超声波系统的TGC特性、增益和动态范围的一种方法的流程图；图5是表示用于自动调节TGC特性的一种方法的曲线；图6表示计算的TGC滑动点偏移；图7表示按照本专利技术的原理用于调节增益和动态范围的压缩曲线的使用。首先参见图1，表示出一个超声波图像显示10。在显示的中央是超声波图像12，它显示正在受检查的病人的组织结构或流动状态。在显示的左上角，显示有关病人的字母数字信息和/或正在执行的检查的其它特性。超声波图像12的右侧是与该图像对准的深度刻度14，表示该图像延伸至人体的深度。深度刻度上的标记通常是按厘米单位深度进行校准的。深度刻度14的右侧是TGC特性的图形表示16。TGC特性显示为利用显示上的点连接的一系列线段。每个线段的相对斜率指示由该段所覆盖的深度上施加到接收的回波信号上的增益的变化。如图2所示，设置个别TGC开关(switch)将改变相应线段的斜率。每个线段及其开关可以具有其有效的预定的固定深度，或可以相对于特定图像的最大深度来定标线段。增益控制器26进行的初始增益调节用于偏移整个TGC特性的增益，并使得显示的特性16左、右移动，如箭头18所示。利用图2中所示的TGC开关20之一设置TGC特性的每个段的斜率。TGC开关通常是滑动开关，例如利用沿着槽24水平滑动的第一开关22所示的。可以有少至四个的滑动开关(用于四个TGC曲线段)或多至十六或更多的开关(用于十六个曲线段)。开关22控制利用TGC特性16的第一段17所示的图像的初始深度部分上的增益。将滑动开关22向右移动会迅速增加此初始深度上的增益，并将使显示的第一段17更快地向右倾斜。调谐增益控制调节26将使整个深度上的增益改变，并使TGC特性向左或向右移动，如箭头18所示。当所有TGC开关20如图2中所示沿中心线28被垂直对准时，该图像深度上的增益不会变化，并且TGC特性16将在整个深度上显示为笔直的垂直线。如果逐步地将各个TGC开关20向右移，将得到如图1所示的逐渐倾斜的TGC特性16。在现有技术的完全手动TGC系统中，临床医师将针对正在诊断的解剖类型和遇到的衰减特性人工设置这些开关。每当观察一个新的解剖部位或选择图像的不同深度时，可能希望改变TGC开关设置，以产生更多诊断图像。利用在美国专利US5,482,045中所述的装置改善对TGC控制的这一纯粹手动方案，其中超声波系统在开始检查时自动调用一种预定的优化TGC特性。在开始检查时在超声波系统中存储或由超声波系统计算TGC特性，并且自动调用和显示TGC特性作为TGC曲线16。可以考虑任何可应用的诊断参数例如图像深度或所使用的探针来优化TGC特性。在一个优选实施例中，对于正在执行的检查的类型，优化TGC特性。一条曲线用于诊断肝脏，另一条用于诊断胎儿，并且可以调用第三条用于心脏检查。在临床医师操纵超声波系统控制以选择正在执行的检查的类型时，该系统分配适当的TGC特性。这种能力被称为“组织特定”成像。在超声波系统分配一个最佳开始TGC特性时，滑动开关的任何人工调节一般是最少的。对于特定检查的病人状况的一般范围设置组织特定的特性，并且一般仅仅需要临床医师利用滑动开关20提供某一细微的调谐调节。因而，滑动开关在调节之后的位置一般将只是稍微偏离其标称的中心位置。在滑动开关20如图2所示都在中心时，超声波系统使用预定TGC曲线而不改变。开关的偏移位置因而代表对预定TGC曲线所进行的调节。这不同于纯人工系统，其中开关的位置代表整个TGC曲线；当开关都在中心时，没有TGC，对接收的回波信号不施加深度相关的增益。无论何种情况，显示的TGC曲线16都表示对接收回波信号施加的全TGC特性。如果需要开关20的物理位置固定指示TGC曲线16的位置而并非如上所述距预置TGC特性的变化，可以利用图2中所示的电动机30来电动控制这些开关。在用户选择给定程序并且超声波系统为选定程序设置优选TGC特性时，命令电动机30将开关20自动移动到对应于TGC特性16的线段斜率的物理位置。开关20将在电动控制下从其先前的对准移动到代表TGC特性的对准位置。此后，用户将人工调节这些开关，以便为具体病人的解剖结构的声学状态定制预置TGC特性，如上所述，并且显示的TGC曲线16和这些开关的物理对准将恒定地指示整个TGC特性。按照本专利技术的优选实施例，增益控制器26是结合为正在执行的具体检查预定的标称增益设置自动操作的。在选择检查的类型(或探针类型或图像深度或其它诊断变量)，超声波系统自动调用预定等级的总体增益。然后，一般仅需要增益控制器26的调节来微调到预定增益等级。图3中以方框图形式表示按照本专利技术原理构造的一种超声波系统。具有阵列换能器33的一个探针32在波束形成器40的控制下发射超声波作为扫描正在诊断的人体区域的被导向和被聚焦的波束。从发射波束返回的回波利用换能器元件接收并通过电缆的n个导体被耦合到n个TGC放大器36的输入，在图中表示了其中一个。放大的回波被数字化并且在n个导体上被耦合到波束形成器40的接收通道。来自接收窗孔的有源元件的回波被延迟并且在波束形成器中被组合，以形成相干回波信号的接收扫描线。波束形成的回波在信号处理器42内进行处理，这可以包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
在将系统预定ＴＧＣ特性用于成像过程的超声波诊断成像系统中用于优化ＴＧＣ特性的一种方法，包括：获得响应于系统预定ＴＧＣ特性而产生的超声波图像；分析超声波图像数据，以便相对于利用系统预定ＴＧＣ特性所提供的产生对ＴＧＣ特性的调节； 和产生响应于利用ＴＧＣ特性调节修改的系统预定ＴＧＣ特性而产生的超声波图像。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G吴，BH史密斯，
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]
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