心内二维超声成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种心内二维超声成像系统与方法，可切换或组合多频率复合成像、多角度复合成像和/或谐波成像中任意一种或多种成像模式；包括：信号发射模块、信号接收模块，图像处理模块和图像显示模块；图像处理模块至少包括多频率复合成像模块、多角度复合成像模块或谐波成像模块，多频率复合成像模块，根据不同频率的回波信号进行单独成像后，叠加成多频率复合图像；多角度复合成像模块，根据接收到的子平面波进行独立成像后，叠加成多角度复合图像；谐波成像模块根据接收到的前后两次相位不同的超声回波信号进行叠加，形成谐波信号成像。可以满足心腔内不同结构的检查需求，提高心内超声在成像深度、宽度和/或边缘细节等方面的能力。面的能力。面的能力。

【技术实现步骤摘要】
心内二维超声成像系统及方法


[0001]本专利技术涉及心内超声图像处理
，尤其涉及心内二维超声成像系统及方法。

技术介绍

[0002]医学超声检查通过向人体发射超声波，并对回波进行接收、处理，形成图像。由于超声检查对人体没有放射性损伤、成像实时性好、性价比高，且可以连贯地观察脏器的动态运动，随着其技术的发展，在医疗领域的应用越来越广泛。
[0003]对心脏做超声检查时，由于体表超声探头会受到含气肺组织、胸廓肋骨的影响，故成像质量难以保证。而心腔内超声检查则是通过导管直接将超声探头置于心腔内，不受肺组织和肋骨的影响，近年来逐渐兴起。
[0004]但在心腔内狭小空间的约束下，导管的管径、头端必须尽量细小，因此心腔内超声的探头体积远小于体外超声探头的体积。探头体积越小，能够容纳的超声换能器阵元数量就越少。由于超声成像原理的限制，心腔内超声使用的小数量换能器阵元在成像深度、分辨力等方面较难达到大数量换能器阵元的效果。
[0005]正常心脏的的长径约12～14cm，横径约8～11cm。目前，心腔内超声探头的工作频率集中在4～10MHz范围，一般经由下腔静脉进入右心房，并由操作者通过工作界面设定探头的发射频率。超声频率越高，成像的分辨力越好，但穿透力越差，即成像深度越浅；反之，超声频率越低，成像的分辨力越差，但成像深度越深。如何获得尽可能优质的成像深度和分辨力，既让操作者能够看到距离探头较远的心脏部位，又能够展现较为清晰的图像质量，是心腔内超声面临的难题。
[0006]同时，心脏结构复杂且精细，房间隔、二尖瓣、三尖瓣、主动脉、左右冠状动脉等结构的边缘都需要清晰地展现，才能为临床提供诸如房间隔缺损、三尖瓣下移畸形、先天性主动脉狭窄、主动脉窦瘤、冠状动脉瘘、肥厚型心肌病等疾病的诊断依据。由于心脏被血液充盈，且心脏各部位对超声波的吸收、反射特性没有很明显的差异，给超声成像带来了斑点噪声、声影、杂波等不利影响，对于心脏各部位边缘的细节展现造成了很大困难。进一步，由于心脏结构不同，对于不同部位需要不同的成像要求，因此，鉴于心腔内超声探头体积受限的现状，急需与之对应的成像处理系统和方法，以提高心腔内超声在成像深度、宽度和/或边缘细节等方面的能力。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的在于提供一种心内二维超声成像系统及方法，通过调整发射的激励信号实现了在心内超声探测时，进行多频率复合成像、多角度复合成像和/或谐波成像等多种工作模式的组合或切换成像，可以针对心内不同位置结构的检查需求，进行切换或组合，提高心腔内超声在成像深度、宽度和/或边缘细节等方面的能力。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的一种心内二维超声成像系统，可切换或组合多频率
复合成像、多角度复合成像和/或谐波成像中任意一种或多种成像模式；包括：信号发射模块、信号接收模块，图像处理模块和图像显示模块；所述图像处理模块包括多频率复合成像模块、多角度复合成像模块、谐波成像模块中的任意一种或多种的组合；
[0009]所述多频率复合成像模块用于根据接收到的回波信号的频率，对不同频率的回波信号进行单独成像后，进行叠加，形成多频率复合图像；
[0010]所述多角度复合成像模块用于根据接收到的回波信号的扫查角度，将每个扫查角度对应的子平面波进行独立成像后，进行叠加，形成多角度复合图像；
[0011]所述谐波成像模块用于根据接收到的前后两次相位不同的超声回波信号，进行叠加，形成谐波信号，进行谐波信号成像。
[0012]进一步，优选的，所述多频率复合成像模块，在形成多角度复合图像时，包括：
[0013]将接收到的回波信号的频率，按照设定阈值划分为高频信号、中频信号和低频信号；
[0014]对不同频率信号分别形成高频图像、中频图像及低频图像；
[0015]将高频图像、中频图像及低频图像进行叠加，并对叠加后的图像进行平滑滤波处理，形成多频率复合图像。
[0016]进一步，优选的，所述多角度复合成像模块，在形成多角度复合图像时，包括：
[0017]获取预设的总扫查角度，根据总扫查角度和超声波阵列的角速度，按照每个子平面波角度相同，计算子平面波的个数；
[0018]对接收到的子平面波的回波信号，进行独立成像；
[0019]将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加，形成多角度复合图像。
[0020]进一步，优选的，所述按照角度顺序进行叠加时，按照当前子平面波图像覆盖前一个子平面波图像的1/2面积进行叠加。
[0021]进一步，优选的，所述将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加时，按照以下公式计算每个子平面波的成像扫描角度；
[0022][0023]其中，Ang
delta
为每个子平面波的成像扫描角度，Ang
total
为总的成像角度，n为所需使用的子平面波的个数。
[0024]进一步，优选的，当切换为谐波成像模式时，所述信号发射模块在发射出第一次超声激励脉冲后，将脉冲相位翻转180度，发射第二次超声激励脉冲。
[0025]进一步，优选的，还包括数据缓存模块和信号处理模块，所述数据缓存模块用于存储接收到的回波信号，所述信号处理模块用于获取存储的回波信号，并对获取的回波信号进行滤波。
[0026]本专利技术还提供一种心内二维超声成像方法，用于实施上述的心内二维超声成像系统，包括以下步骤：
[0027]S1、根据选择的工作模式，设置信号发射模块发射超声激励脉冲的参数；
[0028]S2、接收超声激励脉冲，并根据选择的工作模式不同，在成像时，进行差异化处理；
[0029]当选择模式为多频率复合成像时，根据接收到的回波信号的频率，对不同频率的回波信号进行单独成像后，进行叠加，形成多频率复合图像
[0030]当选择模式为多角度复合成像时，根据接收到的回波信号的扫查角度，将每个扫查角度对应的子平面波进行独立成像后，进行叠加，形成多角度复合图像；
[0031]当选择模式为谐波成像时，根据接收到的前后两次相位不同的超声回波信号，进行叠加，形成谐波信号，进行谐波信号成像；
[0032]S3、根据选择的工作模式为一种或者多种，对上述步骤形成的多频率复合图像、多角度复合图像或谐波信号图像进行单独输出或复合后输出。
[0033]进一步，优选的，在S2中，在形成多角度复合图像时，包括：
[0034]获取预设的总扫查角度，根据总扫查角度和超声波阵列的角速度，按照每个子平面波角度相同，计算子平面波的个数；
[0035]对接收到的子平面波的回波信号，进行独立成像；
[0036]将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加，形成多角度复合图像。
[0037]进一步，优选的，所述将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加时，按照以下公式计算每个子平面波的成像扫描角度；
[0038][0039]其中，Ang
delta本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心内二维超声成像系统，其特征在于，可切换或组合多频率复合成像、多角度复合成像和/或谐波成像中任意一种或多种成像模式；包括：信号发射模块、信号接收模块，图像处理模块和图像显示模块；所述图像处理模块包括多频率复合成像模块、多角度复合成像模块、谐波成像模块中的任意一种或多种的组合；所述多频率复合成像模块用于根据接收到的回波信号的频率，对不同频率的回波信号进行单独成像后，进行叠加，形成多频率复合图像；所述多角度复合成像模块用于根据接收到的回波信号的扫查角度，将每个扫查角度对应的子平面波进行独立成像后，进行叠加，形成多角度复合图像；所述谐波成像模块用于根据接收到的前后两次相位不同的超声回波信号，进行叠加，形成谐波信号，进行谐波信号成像。2.根据权利要求1所述的心内二维超声成像系统，其特征在于，所述多频率复合成像模块，在形成多频率复合成像时，包括：将接收到的回波信号的频率，按照设定阈值划分为高频信号、中频信号和低频信号；对不同频率信号分别形成高频图像、中频图像及低频图像；将高频图像、中频图像及低频图像进行叠加，并对叠加后的图像进行平滑滤波处理，形成多频率复合图像。3.根据权利要求1所述的心内二维超声成像系统，其特征在于，所述多角度复合成像模块，在形成多角度复合图像时，包括：获取预设的总扫查角度，根据总扫查角度和超声波阵列的角速度，按照每个子平面波角度相同，计算子平面波的个数；对接收到的子平面波的回波信号，进行独立成像；将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加，形成多角度复合图像。4.根据权利要求3所述的心内二维超声成像系统，其特征在于，所述按照角度顺序进行叠加时，按照当前子平面波图像覆盖前一个子平面波图像的1/2面积进行叠加。5.根据权利要求3所述的心内二维超声成像系统，其特征在于，所述将得到的每个子平面波图像，按照角度顺序进行叠加时，按照以下公式计算每个子平面波的成像扫描角度；其中，Ang
delta
为每个子平面波的成像扫描角度，Ang
total
为总的成像角度，n为所需使用的子平面波的个数。6.根据权利要求1所述的心内二维超声成像系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田洁，李怡慧，
申请(专利权)人：西安华峰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：