用于多线彩色血流和血管超声成像的方法和装置制造方法及图纸

一种用于多线超声成像的方法，包括利用若干系综（５２、５４、５６、５８）实施多线波束形成。每个系综包括给定发射方向的发射波束（Ｔ）序列（６４、６６、６８、７０、７２、７４）和每发射波束的第一多个接收波束（Ｒ）。该方法还包括以等于第二多个非交迭多线的帧频构建交迭多线图像（５０）。所述第二多个是与所述第一多个不同的多个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多线彩色血流和血管超声成像的方法和装置本专利技术的实施例总体上涉及医疗系统，更具体而言涉及一种用于多线彩色血流和血管超声成像的方法和装置。超声成像已经被广泛地用于观察人体内的组织结构，诸如心脏结 构、腹部器官、胎儿和脉管系统。超声成像系统包括连接到多通道发射和 接收波束形成器的换能器阵列，所述发射和接收波束形成器以预定时序向 各换能器施加电脉冲，以产生在预定方向上从阵列传播的发射波束。 在发射波束通过身体时，声能量的部分从具有不同声学特性的组织 结构被散射回换能器阵列。接收换能器(其可以是工作在接收模式下的发射 换能器)将散射压力脉冲转换成对应的RF信号，所述RF信号被提供到接 收波束形成器。由于到各换能器的距离不同，散射声波在不同时间到达各 换能器，于是RF信号具有不同的相位。接收波束形成器具有多个处理通道，所述处理通道具有连接到加法 器的补偿延迟元件。接收波束形成器使用针对每个通道的延迟值并收集从 选定焦点散射的回波。因此，在将延迟信号相加时，从对应于该点的信号 产生强信号，但从对应于不同时间的不同点到达的信号具有随机的相位关 系，从而会发生相消干涉。此外，波束形成器选择相对延迟，所述相对延 迟控制接收波束相对于换能器阵列的取向。于是，接收波束形成器能够动 态地导引具有期望取向的接收波束并将其聚焦在期望的深度。通过这种方 式，超声系统获取回波数据。超声成像可以包括不同类型的超声，例如，彩色血流超声和彩色能 量血管(CPA)超声。彩色血流超声通过在利用高通杂波滤波器衰减掉慢速 移动的强组织回波之后估计来自系综(ensemble)(包)中在相同方向上的 连续发射的回波间的平均相移，从而检测血液速度。彩色能量血管(CPA) 超声是类似的，但显示的是经杂波滤波的回波的对数功率。 可以利用更大的系综尺寸来改善彩色血流超声和血管超声中的信噪比。不过，使用更大的系综尺寸会不利地降低超声的帧频。可以通过用 系综隔行布置不同方向来对较慢速度成像，以降低每个方向上的脉冲重复频率(PRF)而不降低帧频。可以通过针对每个发射波束形成多个(典型地 为2或4个)接收方向稍微不同的波束来提高帧频。通常对接收波束进行 过度导引，使其远离发射波束方向，以使往返波束位置正确。 对于2X平行超声成像而言，扫描的接收波束具有标称相同的信噪 比，这是由于接收波束与发射方向是等距的。然而，对于4X多线成像(即， 在4X1平面扫描中)而言，鉴于外侧接收波束距发射方向的距离与内侧接 收波束不同的事实，外侧接收波束的信噪比低于内侧接收波束。如果外侧 和内侧波束的接收增益相同，那么，外侧波束中的接收波束信号将更弱， 从而引起彩色信号中的4线周期图案。如果在外侧波束中增大接收增益使 得信号强度相等，那么外侧波束中的噪声将更强，从而引起背景噪声中的4 线周期图案。针对灰度级成像已经提出了多种技术，其中，对来自相同接收方向 但是不同发射方向的RF信号进行组合，以降低多线伪影。然而，这些技术 不适用于彩色血流和血管，这是由于RF组合依赖于具有两个发射时间之间 的可忽略的运动。不仅是彩色血流和血管固有地考虑到运动，系综尺寸也 增大几何上相邻发射之间的时间。通常，运动血液回波的去相关短于系综。 需要一种在彩色血流和血管中使用大于2X多线而不会因改变信噪 比而导致人为噪声的技术。因此，希望有克服现有技术问题的改进的方法 和系统。附图说明图1是根据本公开的一个实施例的针对多线超声成像的系统的方 框图；图2为示出了根据本公开一个实施例的多线成像方法的若干系综(无交错操作)的发射(T)和往返(R)方向的示意图；以及 图3为示出了根据本公开的另一实施例的多线成像方法的若干系 综(因子为二 (2)的交错操作)的发射(T)和往返(R)方向的示意图。 在附图中，类似的附图标记表示类似元件。此外，要注意附图可能 不是按比例绘制的。图1是适于实施本公开的各实施例的多线超声成像系统10的方框 图。通过发射/接收(T/R)开关14将超声发射器12耦合到换能器阵列或 探针16。换能器阵列16包括用于结合本公开的实施例执行扫描的任何适当 的换能器元件阵列。换能器阵列16将超声能量发射到被成像区域中，并从 例如患者身体2内的心脏1的各种结构和器官接收散射超声能量，或回波。 发射器12包括发射波束形成器。通过适当地延迟由发射器12施加到每个 换能器元件的脉冲，发射器沿期望的发射扫描线发射聚焦的超声波束。 换能器阵列16通过T/R开关14耦合到超声接收器18。换能器元 件在不同时间接收来自患者身体内部给定点的散射超声能量。换能器元件 将接收到的超声能量转换成接收到的电信号，由接收器18对所述电信号进 行放大并将其提供给接收波束形成器20。来自每个换能器元件的信号被逐 个延迟，然后由波束形成器20相加以提供波束形成器信号，所述波束形成 器信号是沿给定接收扫描线的散射超声能量水平的表示。在接收超声能量 期间可以用适当方式改变施加到所接收的信号的延迟，以实现动态聚焦。 针对多个扫描线重复该过程，以提供用于产生患者体内的感兴趣区域的图 像的信号。在一个实施例中，换能器阵列可以包括二维阵列，从而可以在 方位角和仰角(elevation)上调整接收扫描线，以形成三维扫描图案。波束 形成器20例如可以是用于执行根据本公开的实施例的多线超声成像方法中 各种步骤和/或功能的数字波束形成器。在图像数据缓冲器22中存储波束形成器信号，如下所述，图像数 据缓冲器22存储针对图像体积的不同图段的图像数据。从图像数据缓冲器 22向显示系统24输出图像数据，所述显示系统24从图像数据产生感兴趣 区域的图像。显示系统24可以包括扫描转换器，所述扫描转换器将来自波 束形成器20的扇区扫描信号转换成常规的光栅扫描显示器信号。 系统控制器26提供多线超声成像系统的全面控制。系统控制器26 执行定时和控制操作，并可以包括微处理器和相关存储器。在一个实施例 中，系统控制器26包括可以配置为用于执行如本文相对于根据各实施例的 多线超声成像方法所讨论的各种功能的任何适当的计算机和/或控制单元。 此外，可以利用适当的编程技术实现系统控制器26的编程，以执行本文所述的根据本公开的实施例的方法。此外，可以结合本公开的多线超声成像系统使用心电图(ECG)设备(未示出)，其中，所述ECG设备包括将ECG 电极附着于对象或患者使用。ECG设备向系统控制器26供应ECG波形， 用于在需要时针对给定的成像过程使成像与患者心动周期同步。 多线超声成像系统10还包括均耦合到系统控制器26以执行下文进 一步讨论的功能的输入元件28、介质驱动器30、存储器32和网络接口 34。 输入元件28可以包括例如键盘、鼠标或其他一种或多种适当输入设备的任 何适当的输入设备，使用户能够向多线超声成像系统中进行输入。介质驱 动器30包括任何适当的介质驱动器，用于与一个或多个不同类型的介质 (36)连接。例如，介质驱动器30可以包括诸如DVD-RAM、 DVD+-RW 或CD-RW驱动器中的任一种的光学读写驱动器。介质驱动器30还可以包 括诸如软盘驱动器的读写磁盘驱动器。另外，介质驱动器30可以包括适于 对SmartMediaTM、 CompactFlash 、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多线超声成像的方法，包括：　利用若干系综实施多线波束形成，每个系综包括给定发射方向的发射波束序列以及每发射波束的第一多个接收波束；以及　以等于第二多个非交迭多线的帧频构建交迭多线图像，其中，所述第二多个是与所述第一多个不同的多个。

【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：DW克拉克，
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]