用于最佳散斑跟踪的双路径处理制造技术

本发明专利技术总体上涉及结合了用于散斑跟踪的增强和减弱技术的改进的系统和方法，其用于随着时间的推移获得诸如组织的目标的运动的一系列图像。所述方法包括以下步骤：将声波发射到人体内并输出这些声波的回声；接收所述回声并对其进行射束成形处理以生成扫描线数据；采用减少散斑的方法对扫描线数据进行处理以显示解剖学信息；采用不减少散斑的方法或过程处理扫描线数据；以及在一个扫描序列中，同时获取两种扫描线数据，即，经处理减少了散斑的数据和经处理未减少散斑的数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于最佳散斑跟踪的双路径处理本专利技术总体上涉及超声成像，更具体地，涉及采用增强的超声散斑图 和减弱的超声散斑图两者的超声成像。在过去的十年间，包括频率复合(compounding)和空间复合(SonoCT) 技术的先进复合技术使得超声图像质量得到了显著提高。这些技术通过减 弱超声散斑而起作用，所述超声散斑是与由Raleigh散射回声获得的相长/ 相消干涉图相关的人为噪声图。散斑是由与包含在超声射束的分辨单元中的很多小的解剖学目标相关 的随机相长和相消干涉引起的。根据定义，这些目标或者Raleigh散射体比 询问声波的波长短得多。所传输的声束倾向于是宽带的，其包含这样的概 念，即，该射束含有具有各种波长的声波。如为本领域技术人员所已知的， 不同的波长具有不同的相长和相消干涉图，从而具有不同的散斑图。与棱 镜将白光分成其构成波长(颜色)的方式非常类似，正交带通滤波器将返 回的声音回声分离成两个组， 一组具有较短的波长，另一组具有较长的波 长。因此，这两个组将具有不同的干涉图，并从而具有不同的散斑图。近来，出现了这样的需求，艮P，(在1D、 2D和3D空间内)跟踪血液 和组织的速度及其位移两者。由于通过超声成像获得的散斑图倾向于对组 织和组织位移进行短距离跟踪，因而可以通过对在空间上获得的散斑图和 在时间上获得的类似的散斑图进行交叉相关来计算对组织速度和位移的准 确测量。在业内将这些技术称为2D散斑跟踪和3D散斑跟踪。尽管通过减 弱返回回声的超声散斑而获得最佳的黑白(BW)图像质量，但是在增强超 声散斑时获得最佳的散斑跟踪(位移和速度)。本专利技术总体上涉及结合了用于散斑跟踪的增强和减弱技术的改进的系 统和方法，其用于随着时间的推移获得诸如组织的目标的运动的一系列图所述方法包括以下步骤将声波发射到人体内并输出这些声波的回声; 接收所述回声并对其进行射束成形处理以生成扫描线数据；采用减少散斑 的方法对扫描线数据进行处理以显示解剖学信息；采用不减少散斑的方法 或过程处理扫描线数据；以及在一个扫描序列中，同时获取两种扫描线数 据，即经处理减少了散斑的数据和经处理未减少散斑的数据。因此，根据下述说明和权利要求，本专利技术的上述和其他目的、方面、 特征和优点将变得更加明显。在附图中，类似的附图标记总体上指所有不同的图示中的相同的部分。 同样，附图不必按比例绘制，而是附图的重点总体上在于对本专利技术的原理 进行说明。附图说明图1是由低频正交带通滤波器生成的患者(组织)的一部分的示例性 散斑图像；图2是患者(组织)的一部分的示例性合成模型或真实图像； 图3是由低频正交带通滤波器生成的患者(组织)的一部分的另一示 例性散斑图像；图4示出了在后来的时间处的图3的组织；图5是患者(组织)的一部分的另一示例性合成模型或真实图像； 图6是在后来的时间处图5所示的组织的真实图像；图7是被配置为减少散斑图的现有技术超声成像系统的示例性示意图8是被配置为用于最佳散斑跟踪的现有技术超声成像系统的示例性 示意图9是根据本专利技术的一个实施例的被配置为用于最佳散斑跟踪的超声 成像系统的示例性示意图10是根据本专利技术的另一实施例的被配置为用于最佳散斑跟踪的超声 成像系统的示例性示意图。本专利技术涉及采用增强的超声散斑图和减弱的超声散斑图两者的超声成 像。复制对应于单条扫描线的返回数字化回声，并将其发送至两个独立的 处理路径。针对黑白(BW)图像质量对一条路径进行优化，BP，减少散斑。针对散斑跟踪优化另一条路径，即，增强散斑。在采用超声波照射目标(例如，人体组织)时，所述目标能够与超声 信号发生相长或相消干涉。使目标组织的图像看起来呈粒状，或者看起来 具有纹理。将这种粒状外观称为散斑。散斑不影响图像中的底层数据。散斑只是数据中随组织运动而变化的任意隆起(bump)或噪声。因而，对散 斑进行跟踪，即，随着时间的推移捕获散斑数据能够随着时间的推移对组 织移动和/或位移或者血流进行跟踪。例如，可以如下所述地采用散斑跟踪经过一个心动周期的心脏搏动或-运动。在血液正常地流经组织时，组织是软的。在血液没有正常地流经组 织时，组织将变硬。心脏是海绵样的，具有可收縮特性。随着心脏搏动， 其收縮并还原。但是，死亡的或者受损的组织将不再收縮或运动。因此， 随着时间的推移由心脏的超声成像跟踪散斑图能够实现对心脏搏动或运动 或其缺失的跟踪。图1示出了由低频正交带通滤波器生成的患者的一部分，即，组织的 散斑图像。图2示出了患者的一部分，gp,组织的合成模型或真实图像。 在图2中，已经去除了所有的人为散斑(artificial speckle),从而更加容易 地看到位于左侧的点目标、位于左上方的小的黑色脉管以及背景灰度级的 细微变化(右下)。从而，可以将图2看作是2D和/或解剖学显示中的最佳 的。但是，如果组织运动，并且想要探测该位置上的这一位移相对变化， 那么图2就没用了，这是由于其缺少任何显著的"纹理"(尤其在右下方)。 因而，采用图2进行运动检测将是非常困难的。在图3中，识别由中间的灰框示出的组织的任意区域以用于跟踪。所 述灰框示出了被称为感兴趣区域(ROI)的区域。图4示出了相同的组织， 连同所述ROI，但是其位于后来的时间处。如所述ROI所示的，组织已经 从图3所示的其初始位置发生了运动。但是，更为重要地，在图3和图4 当中，也被称为散斑或颗粒的纹理是相同的。正是这一纹理允许各种"散 斑跟踪"方法确定任何给定的组织运动了多远。图5示出了与图3中相同的组织，并且位于相同的时间处。但是，在 这种情况下，已经消除了所有的散斑。并且，已经识别了用于跟踪的具体 的组织区域(ROI，灰框)。通过釆用与图5中所采用的相同的散斑减少技术，图6示出了位于稍后的时间处的相同的组织。然而，在图6中，由于 已经去除了所有的散斑，因而对于任意散斑跟踪方法不能确定图5的ROI 中的预期组织运动了多远。从而，消除所有的散斑妨碍了对组织运动的跟踪o参照图7，其示出了被配置为减少散斑图的现有技术超声成像系统100 的示意图。成像系统100包括超声换能器(XD) 105、扫描仪IIO、第一正 交带通滤波器(QBP1) 115、第二正交带通滤波器(QBP2) 120、 LogDetect 125、 LogDetect 130、平均器件135、多速低通滤波器(LPF) 140、 SonoCT 145和显示器150。在优选实施例中，预期扫描仪110已经对返回回声进行 数字化，使得采用数字硬件或者采用作为CPU的部分的软件来处理接下来 的处理步骤。所述平均器件135可以简单到将LogDetect 125和130的两个 输出相加并将所得结果除2。在操作中，超声换能器(XD) 105是将电信号转换成声波并执行反向 转换的超声压电换能器。XD105对对象(患者)进行扫描，生成超声波并 将所述超声波输出至扫描仪110，所述扫描仪110是用于引导超声射束的方 向并使其聚焦的相位到波(phase to wave)射束形成器。将扫描仪110的输 出输入至QBP1 115和QBP2 120。 QBP1 115和QBP2 120是每者包括希尔 伯特变换器的带通滤波器(l-3MHz)。 QBP1 115的中心为2MHz， QBP2 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声系统，包括：　用于将声波发射到人体内并输出所述声波的回声的器件；　用于接收所述回声并对其进行射束成形处理以生成至少一个扫描线数据的器件；　用于处理所述扫描线数据之一以显示解剖学信息的第一器件，所述用于处理的第一器件 包括减少散斑；　用于处理所述扫描线数据之一的第二器件，所述用于处理的第二器件不包括减少散斑；以及　用于在一个扫描序列中同时获取采用所述第一器件处理的所述扫描线数据之一和采用所述第二器件处理的所述扫描线数据之一的器件。

【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：KE蒂勒，
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]