可用多普勒-模式操作的超声诊断装置制造方法及图纸

技术编号:347662 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种超声诊断装置,包括一个探头,一个控制器,一个处理器和一个输出单元。所述探头设置为在超声束方向的多普勒组中执行隔行扫描,以便获取第一和第二多普勒-模式图象帧。所述的控制器连接到探头上并设置为控制第一探头,将用于第一多普勒-模式图象帧的最后一组超声束方向和用于第二多普勒-模式图象帧的初始组超声束方向作为所述超声束方向的一个多普勒组。所述处理器连接到探头上,并设置为根据隔行扫描检测多普勒-模式信号,以便准备第一和第二多普勒-模式图象帧。输出单元连接到处理器上并设置为输出准备好的第一和第二多普勒-模式图象帧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在多普勒-模式下获得多普勒-模式图像帧的超声诊断装置,本专利技术也涉及一种采用多普勒-模式的超声扫描方法。
技术介绍
在典型的超声诊断装置中,固定在超声探头上的换能器产生超声脉冲向患者身体发射。所述的换能器也接收从患者身体返回的回波信号作为超声脉冲产生的结果。回波信号的产生是由于患者体内组织的声阻抗的差异,所接收的回波信号作为超声图像显示在显示器上。因为所述的超声诊断装置只需要简单、容易的操作,如将超声探头和患者身体表面接触以获取超声图像(例如,实时二维超声图像),因此超声诊断装置广泛地用于患者多种器官的功能的和/或形态的诊断。在超声诊断领域,超声脉冲回波技术和超声多普勒技术已经发展为超声诊断领域主要的技术。这两种技术对根据从患者不同器官或血细胞返回的回波信号获取患者身体信息的技术的发展有很大贡献。近来,由超声脉冲回波技术获得的B-模式图像和由超声多普勒技术获得的彩色多普勒图像(或多普勒-模式图像)通常用在超声图像诊断中。在作为超声多普勒技术的一个例子的彩色多普勒技术中,用超声脉冲扫描患者体内给定的横截面。当超声脉冲声穿透运动的反射体,例如血(血细胞)时,根据所产生的与反射体的速度相对应的多普勒频移(即血流速度)获得多普勒-模式图像。在过去,彩色多普勒技术用于对血液流速快的心室的血液情况成像,不过近来,也能够应用彩色多普勒技术对非常缓慢的血流成像,例如在腹部器官中的组织血流。当根据运动反射体的多普勒频移测量运动反射体的速度时,在运动的反射体上的超声发射和接收以速率间隔Tr重复n次(n>1)。运动反射体的速度根据由重复进行超声发射和接收得到的一系列n个回波信号进行测量。在这种测量中,低速运动的反射体可测量的最小速度Vmin取决于对n个回波信号序列进行的频率分析的频率分辨率Δfd。当所述超声发射和接收的重复频率(在下文中称为速率频率rate ferquency)用fr(fr=1/Tr)表示时,所述的频率分辨率Δfd可以用下面的公式(1)表示Δfd=fr/n...(1)通过公式(1)可以理解,要提高可测量的最小速度Vmin,需要减小速率频率fr。可替换地,可能需要增加在给定方向上的超声发射和接收的次数n的饱和值。另外,超声图像要求的实时处理可以通过单位时间显示的图像帧数(在下文中称为帧频率)Fn确定,帧频率Fn由下面的公式(2)表示Fn=fr/n/m=Δfd/m ...(2)这里的m是构建一个图像帧需要的扫描线的总数。因为帧频率Fn和可测量的最小速度Vmin是相对立的,很难同时将它们保持在给定的条件。不过,也提供了一些扫描技术的改进,以减小上面提到的问题。这种改进的扫描技术已在如日本专利申请公开文本No.PS64-43237中公开,并且在下文中称作隔行扫描的扫描技术。图1A是一种隔行扫描技术的图示。图1B是另一种隔行扫描的图示。在图1A和1B中,上部分显示了在一个扇形扫描中对应于扫描线的多个发射和接收方向(或超声束方向)(在下文称作光栅方向)R1到Rm。在一个光栅方向可以产生一个超声束。下部分显示了所述与光栅方向有关的超声发射和接收顺序。在图1A中所显示的技术中,在时刻t1,在光栅方向R1上执行超声发射和接收,然后,在时刻t2,在光栅方向R2上执行超声发射和接收。而且,在时刻t3,在光栅方向R3上执行超声发射和接收。类似地,在时刻t4到t6和时刻t7和t9也进行在光栅方向R1到R3上的一组超声发射和接收。因此,如上所述,在每个光栅方向上超声发射和接收重复了n次(这里,例如n=3)。即,例如,在光栅方向R1上的超声发射和接收在时刻t1、t4和t7执行。在每个光栅方向给定数量为Q(这里例如Q=3)的组中,超声发射和接收重复n次。超声发射和接收以间隔Tr执行。在图1B所示的技术中,在时刻t1,超声发射和接收在光栅方向R1上执行。不过,在时刻t2和t3所述的超声发射和接收并不在任意光栅方向上进行。在时刻t4,超声发射和接收在光栅方向R1上重新开始;在时刻t5,超声发射和接收在光栅方向R2上重新开始;在时刻t6,超声发射和接收不执行。然后,在时刻t7到t9,超声发射和接收分别在光栅方向R1到R3上执行。更进一步,在时刻t10到t13,超声发射和接收分别在光栅方向R1到R4上执行。然后,在时刻t14到t17,超声发射和接收分别在光栅方向R2到R5上执行。此后,超声发射和接收以类似于上面所描述的方式重复进行,直到进行到光栅方向Rm。即在一个光栅方向上超声发射和接收以间隔Ts(这里,例如Ts=3Tr)执行了n次(这里,例如n=4)。光栅方向逐个移位。按照图1A和1B所示的技术,确定可测量的最小速度Vmin的频率分辨率Δfd由下面的公式(3)表示Δfd=fs/n=fr/Qn ...(3)这里的fs(fs=1/Ts)是在每个光栅方向的超声发射和接收的重复频率,这个重复频率fs是速率频率fr的三分之一。帧频率Fn是常数,因此,这使得可测量的最小速度能够变为原来的三倍,而不需要降低帧频率Fn。不过,因为按照图1A所示的技术,一个多普勒-模式图象帧是根据在所述光栅方向R1到Rm方向的超声发射和接收准备的,所准备的多普勒-模式帧包括在所述Q光栅方向(例如,一组光栅方向R1到R3和一组光栅方向R4到R6)之间不连续的边界(即在光栅方向R3和R4之间的边界)。这是因为时间相位差,例如在根据在光栅方向R1到R3上超声发射和接收所准备的图像数据和根据在光栅方向R4到R6上超声发射和接收所准备的图像数据之间的时间相位差。因此,n和/或Q的数量增加得越多,所准备的多普勒-模式图像帧的边界不连续就越显著。而且,当光栅方向的组数增加时,在所准备的多普勒-模式图像帧上的边界不连续就表现得更频繁。这种边界不连续尤其可能发生并且变得显著,例如,在对脉动血流成像时,当血管周围的组织受到呼吸运动和/或受到心跳的影响时,以及当医生移动超声探头时。这种边界不连续干扰了超声图像诊断。按照图1B中所显示的技术,扫描控制变得复杂了。另外,当一个具有浅透视深度的彩色多普勒图像与一个具有深透视深度的B-模式图像一起显示时,显示速率频率要求统一为用于深透视深度的速率频率。因此,这种方法存在严重降低了帧频率Fn的问题。
技术实现思路
按照本专利技术的第一方面,提供了一种超声诊断装置,所述装置包括一个探头,一个控制器,一个处理器和一个输出单元。探头设置为在超声束方向的多普勒组中执行隔行扫描,以获取第一和第二多普勒-模式图像帧。控制器连接到探头上并且设置为控制所述第一探头,将用于第一多普勒-模式图像帧的最后一组超声束方向和用于第二多普勒-模式图像帧的初始组超声束方向作为所述超声束方向的一个多普勒组。处理器连按到探头上,并且设置为根据隔行扫描检测多普勒-模式信号,以准备第一和第二多普勒-模式图像帧。输出单元连接到处理器上并设置为输出准备好的第一和第二多普勒-模式图像帧。按照本专利技术的第二方面,提供了一种用于获取第一和第二多普勒-模式图像帧的超声诊断装置。所述装置包括一个探头,一个控制器,一个处理器和一个输出单元。探头设置为对每个第一和第二多普勒-模式图像帧执行隔行扫描。每个第一和第二多普勒-模式图像帧分为多个隔行扫描组。控制器设置为控制探头,从而使得在第一多普勒-本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超声诊断装置,包括:    一个探头,所述探头设置为在超声束方向的多普勒组中执行隔行扫描,以便获得第一和第二多普勒-模式图象帧;    一个控制器,所述控制器连接到探头上,并设置为控制探头以将用于第一多普勒-模式图象帧的超声束方向最后一组和用于第二多普勒-模式图象帧的超声束方向初始组作为所述超声束方向的一个多普勒组进行处理;    一个处理器,所述处理器连接在探头上,并设置为根据隔行扫描检测多普勒-模式信号,以便准备第一和第二多普勒-模式图象帧;以及    一个输出单元,所述输出单元连接到所述处理器上,并被设置用于输出准备好的第一和第二多普勒-模式图象帧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:坂口文康中田一人
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝医疗系统株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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