一种超声波成像设备和超声波成像系统技术方案

本公开提供了一种超声波成像设备和超声波成像系统，超声波成像设备包括模数处理单元、缓冲存储单元、成像处理单元GPU和图像处理模块；模数处理单元包括第一接口、多个混频电路、多个滤波电路、多个模数转换电路和第二接口；第一接口用于并行接收由探头的多个传感器感测返回的超声波所形成的多个模拟射频信号；第二接口用于输出多组数字IQ数据；缓冲存储单元用于接收并缓冲存储多组数字IQ数据；成像处理单元GPU用于至少部分并行地对多组数字IQ数据进行成像处理，以分别形成一幅图像的多个图像行中多个图像线的多个像素点的多个原始图像数据；图像处理模块用于基于多个原始图像数据形成超声波成像的图像数据。据形成超声波成像的图像数据。据形成超声波成像的图像数据。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波成像设备和超声波成像系统


[0001]本公开涉及超声波成像
，具体的，涉及一种超声波成像设备和一种超声波成像系统。

技术介绍

[0002]超声波成像设备是医学影像诊断中常用的设备，这种设备向人体发射超声波并接收回波信号，通过人体组织器官声学性质上的差异得到人体内部的组织信息，从而进行疾病诊断。超声波成像因为具有成本低、无辐射、无创伤的优点，并且具有很好的便携性和实时性，所以在医疗临床诊断中被广泛应用。
[0003]超高速超声成像系统，发射可以覆盖整个成像区域的平面波，通过一次发射和接收获取整个成像区域的数据。与传统的聚焦超声成像相比，平面波超声成像减少了超声波的发射次数，极大程度上提高了成像的帧率。
[0004]但是，由于超高速超声成像系统的快速数据采集，导致后端数据处理复杂度高，数据量大，进而使得超声成像速度较慢。
[0005]因此，在现有技术中需要提出一种超声波成像方案以解决现有技术中的至少一个技术问题。

技术实现思路

[0006]本公开的一个目的是提供一种超声波成像的新技术方案。
[0007]根据本公开的第一方面，提供了一种超声波成像设备，包括模数处理单元、缓冲存储单元、成像处理单元GPU和图像处理模块；所述模数处理单元包括第一接口、多个混频电路、多个滤波电路、多个模数转换电路和第二接口；
[0008]所述第一接口，用于并行接收由探头的多个传感器感测返回的超声波所形成的多个模拟射频信号；
[0009]所述多个混频电路，分别用于对多个模拟射频信号中的每个模拟射频信号进行混频处理，以得到多个第一模拟信号，其中，第一期望频段低于射频信号的频段；
[0010]所述多个滤波电路，分别用于对多个第一模拟信号中的每个第一模拟信号进行滤波处理，以得到多个第二模拟信号；
[0011]所述多个模数转换电路，分别用于对多个第二模拟信号进行模数转换处理，以得到多组数字IQ数据，其中，每组IQ数据包括I数据组和Q数据组，每个I数据组包括多个I数据，每个Q数据组包括多个Q数据；
[0012]所述第二接口，用于输出所述多组数字IQ数据；
[0013]所述缓冲存储单元，用于接收所述多组数字IQ数据并缓冲存储所述多组数字IQ数据；
[0014]所述成像处理单元GPU，用于从缓冲存储单元接收所述多组数字IQ数据，并至少部分并行地对所述多组数字IQ数据进行成像处理以分别形成一幅图像的多个图像行中多个
图像线的多个像素点的多个原始图像数据；
[0015]所述图像处理模块，用于接收所述多个原始图像数据并基于所述多个原始图像数据形成超声波成像的图像数据。
[0016]可选的，所述多个传感器的数量等于所述探头的传感器的总数量。
[0017]可选的，所述多个图像线的数量小于所述多个传感器的数量。
[0018]可选的，所述多组模拟射频信号是所述多个传感器在一次发射/接收事件中分别获取的模拟射频信号。
[0019]可选的，所述图像处理模块包括中央处理器和图形处理模块。
[0020]可选的，基于所述多个原始图像数据成像所能达到的最大成像帧频大于等于3000帧/s。
[0021]可选的，所述成像处理单元GPU还利用剪切波弹性成像实时产生组织的硬度评估信息。
[0022]可选的，硬度评估信息包括组织硬度图，以及所述成像处理单元GPU还将实时灰阶B模式图像与所述组织硬度图相结合。
[0023]可选的，所述成像处理单元GPU实时产生粘性介质的分散性评估信息，并将分散性评估信息与硬度评估信息结合，以产生能够同时显示硬度和粘度的图像。
[0024]可选的，所述成像处理单元GPU基于IQ数据实时计算超灵敏多普勒数据，并将超灵敏多普勒数据与灰阶B模式图像结合，以形成多普勒信号时间分辨率提高后发出的多个定量光谱显示图像。
[0025]可选的，所述成像处理单元GPU基于IQ数据产生多普勒数据，并对多普勒数据进行奇异值分解滤波，以区分静止的散射体和移动的血流。
[0026]可选的，所述成像处理单元GPU还基于IQ数据实时进行平面波复合成像。
[0027]根据本公开的第二方面，提供了一种超声波成像系统，包括：
[0028]探头，包括激发装置和多个传感器，其中，激发装置用于在组织内激发剪切波并发射超声波，以及每个传感器用于感测返回的超声波以形成对应的模拟射频信号；
[0029]根据本公开第一方面所述的超声波成像设备，用于形成超声波成像的图像数据；以及
[0030]显示装置，用于显示基于所述图像数据的图像。
[0031]通过本实施例的超声波成像系统，由模数处理单元将探头的多个传感器所获取的多个模拟射频信号处理为多组数字IQ数据，再由GPU至少部分并行地对多组数字IQ数据进行成像处理，得到多个图像线的多个原始图像数据，再由图像处理模块基于多个原始图像数据形成超声波成像的图像数据，这样，可以结合超快速的超声波采集，实现与组织表现相关的关键参数的实时计算，在采集模拟射频信号后，可以实现合成超声波成像的实时波束合成，提高超声波成像的速度。
[0032]通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0033]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连
同其说明一起用于解释本公开的原理。
[0034]图1示出了本公开一个实施例的超声波成像设备的框图；
[0035]图2示出了本公开一个实施例的SWE图谱和B模式图像的获取顺序示意图；
[0036]图3示出了本公开一个实施例的相干波前和剪切波的传播示意图；
[0037]图4示出了本公开一个实施例的剪切波推线移动过程的示意图；
[0038]图5示出了本公开一个实施例的剪切波频率和组织产生振动的频率带宽之间的关系曲线；
[0039]图6示出了本公开一个实施例的超声波成像系统的框图。
具体实施方式
[0040]现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
[0041]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
[0042]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0043]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0044]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波成像设备，包括模数处理单元、缓冲存储单元、成像处理单元GPU和图像处理模块；所述模数处理单元包括第一接口、多个混频电路、多个滤波电路、多个模数转换电路和第二接口；所述第一接口，用于并行接收由探头的多个传感器感测返回的超声波所形成的多个模拟射频信号；所述多个混频电路，分别用于对多个模拟射频信号中的每个模拟射频信号进行混频处理，以得到多个第一模拟信号，其中，第一期望频段低于射频信号的频段；所述多个滤波电路，分别用于对多个第一模拟信号中的每个第一模拟信号进行滤波处理，以得到多个第二模拟信号；所述多个模数转换电路，分别用于对多个第二模拟信号进行模数转换处理，以得到多组数字IQ数据，其中，每组数字IQ数据包括I数据组和Q数据组，每个I数据组包括多个I数据，每个Q数据组包括多个Q数据；所述第二接口，用于输出所述多组数字IQ数据；所述缓冲存储单元，用于接收所述多组数字IQ数据并缓冲存储所述多组IQ数据；所述成像处理单元GPU，用于从缓冲存储单元接收所述多组数字IQ数据，并至少部分并行地对所述多组数字IQ数据进行成像处理以分别形成一幅图像的多个图像行中多个图像线的多个像素点的多个原始图像数据；所述图像处理模块，用于接收所述多个原始图像数据并基于所述多个原始图像数据形成超声波成像的图像数据。2.根据权利要求1所述的超声波成像设备，其中，所述多个传感器的数量等于所述探头的传感器的总数量。3.根据权利要求2所述的超声波成像设备，其中，所述多个图像线的数量小于所述多个传感器的数量。4.根据权利要求1所述的超声波成像设备，其中，所述多组模拟射频信号是所述多个传感器在一次发射/接收事件中分别获取的模拟射频信号。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克，
申请(专利权)人：逸超医疗科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：