專利名稱：用于超聲波成像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地涉及超聲波成像的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于自動調(diào)節(jié)增益以及抑制用于測量流速的多普勒信號中顯現(xiàn)的噪聲的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超聲波用于使心臟、肝臟、胎兒以及血管等各種器官成像。對于心血管病的診斷， 多普勒頻譜通常用于測量血流速度。脈沖多普勒技術(shù)通常由于其固有的空間采樣能力而被使用，與不具有空間辨別能力并且沿著超聲波束對所有信號進(jìn)行采樣的連續(xù)波(CW)多普勒相比，脈沖多普勒技術(shù)允許對血管中的速度進(jìn)行采樣。由于CW多普勒不受脈沖重復(fù)頻率 (PRF)極限(尼奎斯特采樣理論)的限制，因此CW多普勒尤其用于期望測量高的血流速度時(shí)。由于執(zhí)行諸如FFT (快速傅里葉變換)等的分析時(shí)要對信號采樣，在最大速度上CW多普勒仍然受到限制。多普勒系統(tǒng)典型地傳輸超聲波并且隨著在接收到的超聲波信號中的頻率的偏移 (多普勒頻移)來檢測血流速度。利用基準(zhǔn)信號對接收到的超聲波進(jìn)行解調(diào)，作為與傳輸頻率處于相同頻率的具有同相(I)和正交(Q)的復(fù)合信號。在低通濾波之后，阻止諸如二次諧波的高頻成分，而僅通過基帶信號。對基帶信號施加壁濾波(即，高通濾波)以去除從固定組織中出現(xiàn)的雜波噪聲并且緩慢地移動諸如血管壁的組織，導(dǎo)致了復(fù)合多普勒I-Q信號。將復(fù)合I-Q多普勒信號輸入到諸如FFT分析儀的頻譜分析儀，以獲得表示血液速度的多普勒頻譜。典型地，使用128點(diǎn)、256點(diǎn)以及512點(diǎn)的FFT。由于血流的時(shí)間變化特性，如圖12所示，多普勒頻譜通常關(guān)于時(shí)間而顯示。橫軸是時(shí)間而縱軸是頻率。頻譜功率顯示為如圖12所示的亮度。如圖3所示，頻譜功率可以用給定時(shí)刻的頻譜功率與頻率進(jìn)行比較來繪制。多普勒頻譜可以顯示部分地由超聲波系統(tǒng)電子設(shè)備和其它源引起的噪聲。圖3示出了具有本底噪聲(其表現(xiàn)為通過FFT而廣泛分布的隨機(jī)噪聲)的多普勒頻譜。如果多普勒流信號增益過低，則噪聲可能掩蓋真正的血流信號。 相反，圖I示出了具有過高的多普勒流信號增益(在該處，峰值多普勒頻譜被削減)的多普勒頻譜。多普勒流信號增益確定了輸入到FFT頻譜分析儀的多普勒信號的振幅。多普勒頻譜的輸出通常被壓縮在8位、12位、16位或其它分辨率的動態(tài)范圍內(nèi)。可以看出，輸出到超聲波系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)亩嗥绽樟餍盘栐鲆嫣岣吡硕嗥绽疹l譜的SNR(信噪比)，從而提高了顯示時(shí)的圖像質(zhì)量?，F(xiàn)今的大多數(shù)超聲波系統(tǒng)允許用戶手動調(diào)節(jié)多普勒增益設(shè)置以獲得最佳頻譜。然而，用戶在調(diào)節(jié)這些設(shè)置時(shí)所消耗的時(shí)間更適于花費(fèi)在執(zhí)行診斷上。因此存在克服這些問
3題的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希望具有這樣一種系統(tǒng)和方法其在測量血流速度時(shí)檢查通過超聲波系統(tǒng)輸出的多普勒頻譜信號，以確定適當(dāng)?shù)亩嗥绽赵鲆娌⑶乙种贫嗥绽疹l譜中出現(xiàn)的噪聲。檢查多普勒頻譜中出現(xiàn)的噪聲并且將所述噪聲用作最佳增益的標(biāo)準(zhǔn)。如果多普勒增益根據(jù)預(yù)定電平過高或過低，則調(diào)節(jié)總增益。本發(fā)明的一個(gè)方案提供了用于在超聲波成像期間自動控制來自多普勒信號處理器的增益的方法。根據(jù)本發(fā)明的該方案的方法包括輸入返回的超聲波信號；對所述返回的超聲波信號進(jìn)行解調(diào)；對所述返回的超聲波信號進(jìn)行壁濾波，產(chǎn)生多普勒流信號；對所述多普勒流信號執(zhí)行頻譜分析，產(chǎn)生多普勒頻譜；設(shè)置高電平信號閾值；設(shè)置低電平信號閾值；設(shè)置本底噪聲電平閾值；根據(jù)所述多普勒流信號來檢測峰值多普勒頻譜電平和多普勒頻譜最大本底噪聲；如果所述峰值多普勒頻譜振幅小于所述低電平信號閾值，則增加多普勒流信號增益，直到所述峰值多普勒頻譜振幅等于所述高電平信號閾值或所述最大本底噪聲等于所述本底噪聲電平閾值；以及如果所述峰值多普勒頻譜振幅大于所述高電平信號閾值，則減小所述多普勒流信號增益，直到所述峰值多普勒頻譜振幅等于所述高電平信號閾值或所述最大本底噪聲等于所述本底噪聲電平閾值。本發(fā)明的另一方案提供了用于在超聲波成像期間自動控制多普勒頻譜處理器的增益的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的該方案的系統(tǒng)包括接收器，其被配置為接收返回的超聲波信號并且具有輸出端；多普勒信號處理器，其具有輸出端和聯(lián)結(jié)到接收器輸出端的輸入端，所述多普勒信號處理器被配置為對所述返回的超聲波信號進(jìn)行解調(diào)和壁濾波并且輸出多普勒流信號；可變增益放大器，其具有聯(lián)結(jié)到所述多普勒信號處理器輸出端的輸入端、增益控制信號輸入端和輸出端，所述可變增益放大器被配置為改變所述多普勒流信號的增益；頻譜分析儀，其具有輸出端和聯(lián)結(jié)到所述可變增益放大器輸出端的輸入端，所述頻譜分析儀被配置為將所述多普勒流信號變換為其對應(yīng)的頻譜；以及自動增益機(jī)，其聯(lián)結(jié)到所述頻譜分析儀輸出端，所述自動增益機(jī)被配置為接收所述多普勒頻譜并且檢測峰值多普勒頻譜振幅和最大本底噪聲，其中，基于所述多普勒流信號頻譜中存在的所述最大本底噪聲以及預(yù)定的高信號電平閾值、低信號電平閾值和本底噪聲信號電平閾值來計(jì)算增益控制信號并且將所述增益控制信號聯(lián)結(jié)到所述可變增益放大器增益控制信號輸入端，其中，如果所述峰值多普勒頻譜振幅大于所述高電平信號閾值，或小于所述低電平信號閾值，則調(diào)節(jié)總增益以保持所述峰值多普勒頻譜振幅大于所述低電平信號閾值并且小于所述高電平信號閾值。本發(fā)明的另一方案提供了用于抑制多普勒頻譜信號上出現(xiàn)的噪聲的方法。根據(jù)本發(fā)明的該方案的方法包括輸入所述多普勒頻譜信號；接收多普勒增益控制信號；使用對應(yīng)于所述多普勒增益控制信號的噪聲抑制增益曲線g(P);以及利用所述噪聲抑制增益曲線g(P)來處理所述多普勒頻譜振幅，其中，根據(jù)所述噪聲抑制增益曲線的響應(yīng)來調(diào)節(jié)所述多普勒頻譜振幅的各個(gè)頻率。本發(fā)明的另一方案提供了用于抑制多普勒頻譜信號上出現(xiàn)的噪聲的噪聲抑制系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的該方案的系統(tǒng)包括輸入端，其被配置為接收經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒頻譜信號；增益控制信號輸入端，其被配置為接收用于調(diào)節(jié)所述經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒頻譜信號的增益的增益控制信號，以生成噪聲抑制增益曲線g(P);增益函數(shù)處理器，其被配置為利用所述噪聲抑制增益曲線g(P)來處理所述經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒流信號，其中，根據(jù)所述噪聲抑制增益曲線g(P)的響應(yīng)來調(diào)節(jié)所述多普勒頻譜信號輸入端的各個(gè)頻譜成分的振幅；以及輸出端，其被配置為輸出經(jīng)噪聲抑制且經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒流信號。在附圖和下列描述中闡述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將通過描述和附圖以及通過權(quán)利要求而顯而易見。


圖I為示范性的高增益多普勒頻譜圖。
圖2為示范性的低增益多普勒頻譜圖。
圖3為具有本底噪聲的示范性多普勒頻譜圖。
圖4為示范性的噪聲抑制增益函數(shù)g (P)。
圖5A為在噪聲抑制之前的示范性多普勒頻譜。
圖5B為在噪聲抑制之后的示范性多普勒頻譜。
圖6為具有自動多普勒增益控制系統(tǒng)和噪聲抑制器的示范性多普勒頻譜處理器。
圖7為描述自動多普勒增益控制方法的示范性流程圖。
圖8為示范性的多個(gè)噪聲抑制增益曲線。
圖9為描述噪聲抑制方法的示范性流程圖。
圖10為具有自動多普勒增益控制和噪聲抑制的示范性超聲波成像系統(tǒng)。
圖IlA為示范性增益函數(shù)處理器g(P)和g(p)發(fā)生器。
圖IlB為具有發(fā)生器的示范性增益函數(shù)處理器g (P)。
圖12為關(guān)于時(shí)間的示范性多普勒頻譜。
具體實(shí)施方式
將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，在全部附圖中，相似的數(shù)字表示相似的元
件。在對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地解釋之前，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不局限于其對在下列描述中提出的或在附圖中圖示的示例的細(xì)節(jié)的應(yīng)用。本發(fā)明可以為其它實(shí)施例，且可以以各種應(yīng)用并以各種方式來實(shí)踐或?qū)嵤?。而且，?yīng)當(dāng)理解的是，本文所使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的并且不應(yīng)當(dāng)視為限制。本文所使用的“包括(including) ”、“包括 (comprising) ”或“具有”及其變化是指包括之后所羅列的項(xiàng)目及其等同物以及其它項(xiàng)目。 術(shù)語“安裝”、“連接”和“聯(lián)結(jié)(coupled) ”被廣泛地使用并且包括直接和間接的安裝、連接和聯(lián)結(jié)。此外，“連接”和“聯(lián)結(jié)”不限于物理或機(jī)械的連接或聯(lián)結(jié)。應(yīng)當(dāng)注意到的是，本發(fā)明不局限于所描述的或附圖中隱含的任何特定的軟件語言。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，各種可選軟件語言可以用于實(shí)施本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)注意到的是，作為本領(lǐng)域內(nèi)的通常慣例，圖示并描述了一些部件和項(xiàng)目，好像它們是硬件元件一樣。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員基于對詳細(xì)說明書的閱讀應(yīng)當(dāng)理解的是，在至少一個(gè)實(shí)施例中，可以以軟件或硬件來實(shí)施方法和系統(tǒng)中的部件。圖10示出了包括具有自動多普勒增益和噪聲抑制系統(tǒng)的多普勒頻譜處理器1010 的超聲波系統(tǒng)。圖6示出了具有自動增益機(jī)619和噪聲抑制器617的多普勒處理器1010。圖7示出了描述自動多普勒增益方法的流程圖。圖9示出了描述噪聲抑制方法的流程圖。 通過發(fā)送/接收開關(guān)1004，從由發(fā)送器1002驅(qū)動的超聲波探測器1006發(fā)送超聲波信號。 接收器1008通過開關(guān)1004接收來自探測器1006的超聲波信號并且對信號1009進(jìn)行處理 (步驟705)。接收器1008將經(jīng)處理的信號1009輸出到多普勒頻譜處理器1010、彩色流處理器 1012和B模式圖像處理器1014。多普勒頻譜處理器1010對信號1009進(jìn)行處理，并且將多普勒頻譜輸出到掃描變換器1016。彩色流處理器1012對信號1009進(jìn)行處理，并且將彩色流圖像輸出到掃描變換器1016。B模式圖像處理器1014對信號1009進(jìn)行處理，并且將B 模式圖像輸出到掃描變換器1016。掃描變換器1016接收來自B模式圖像、彩色流圖像和多普勒頻譜的一個(gè)或多個(gè)信號，并且將這些圖像變換為經(jīng)掃描變換的圖像以輸出到顯示監(jiān)視器 1018。將經(jīng)處理的信號1009聯(lián)結(jié)到多普勒信號處理器611以在時(shí)域中計(jì)算多普勒流信號612 (步驟710)。將多普勒流信號612聯(lián)結(jié)到可變增益放大器(VGA) 613以調(diào)節(jié)多普勒信號的增益。將經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒信號614聯(lián)結(jié)到將時(shí)域多普勒信號變換為其頻譜頻率成分的頻譜分析儀615 (步驟715)。將頻率成分或頻譜616聯(lián)結(jié)到噪聲抑制器617和自動增益機(jī)619。噪聲抑制器617具有可以為如圖4所示的曲線g(p)的輸入-輸出關(guān)系。如圖IIA和圖IIB所示，噪聲抑制器617可以被實(shí)施為具有輸入-輸出關(guān)系g (P) 1102或1110 的查閱表(LUT)、或者計(jì)算器1110或組合，以及也可以為LUT或計(jì)算器的增益曲線發(fā)生器 1104。對于LUT與計(jì)算器相結(jié)合作為發(fā)生器1104的情形，可以將噪聲抑制曲線存儲在LUT 中，并且計(jì)算器接收抑制曲線并且生成對應(yīng)于增益控制信號642的曲線。對于LUT單獨(dú)用作發(fā)生器1104的情形，將多條噪聲抑制曲線存儲在LUT中并且對應(yīng)于增益控制信號642來選擇噪聲抑制曲線?？蛇x擇地，單獨(dú)作為發(fā)生器1104的計(jì)算器可以生成對應(yīng)于多普勒增益曲線的噪聲抑制曲線。然后發(fā)生器1104將曲線傳遞到增益函數(shù)處理器1102，增益函數(shù)處理器1102可以為LUT并且將噪聲抑制曲線g(p)應(yīng)用于多普勒頻譜616?？蛇x擇地，如圖IlB所示，增益函數(shù)g(p)處理器1102和噪聲抑制曲線發(fā)生器1104 可以被實(shí)施為一個(gè)裝置1110?？梢允褂镁哂卸嗥绽疹l譜616輸入和增益控制信號642輸出的LUT?？蛇x擇地，計(jì)算器1110可以用于生成噪聲抑制曲線以及將增益函數(shù)g(p)應(yīng)用于多普勒頻譜616。噪聲抑制器617抑制多普勒頻譜616上出現(xiàn)的噪聲。噪聲抑制器617輸出經(jīng)抑制噪聲的多普勒頻譜(輸出625)。自動增益機(jī)619包括低通濾波器626和信號閾值處理器 629。低通濾波器626對由頻譜分析儀615輸出的頻譜頻率成分616進(jìn)行濾波，產(chǎn)生了經(jīng)平滑的頻譜627，并且輸出到信號閾值處理器629。還將原始多普勒頻譜616聯(lián)結(jié)到信號閾值處理器629 (步驟720)。信號閾值處理器629包括用于檢測經(jīng)平滑的頻譜627的電平的高電平閾值 631、低電平閾值633和本底噪聲電平閾值635，以及用于檢測頻率成分的頻率點(diǎn)計(jì)數(shù)器 (frequency bin counter) 6370同樣地，信號閾值處理器629包括用于檢測原始多普勒頻譜616的電平的高電平閾值631、低電平閾值633和本底噪聲電平閾值635，以及用于檢測頻率成分的頻率點(diǎn)計(jì)數(shù)器637 (步驟725)。圖3示出了高電平閾值631、低電平閾值633和本底噪聲電平閾值635對比最大頻譜振幅電平的示范性的經(jīng)平滑的多普勒頻譜。最大頻譜振幅電平典型地為255 (8位)、511 (9位)、1023 (10位)，或其它電平。高信號電平閾值631 可以為例如255、250、225或200，最大為255。低信號電平閾值633例如可以為128，最大頻譜電平為255 ;本底噪聲電平閾值635可以為例如16，最大頻譜電平為255。通過由頻譜分析儀615將峰值多普勒頻譜輸出616與高信號電平閾值613和低信號電平閾值633相比較，自動增益機(jī)619優(yōu)化多普勒流信號增益。頻率點(diǎn)計(jì)數(shù)器637對振幅大于高信號電平閾值631的多個(gè)連續(xù)多普勒頻譜頻率616進(jìn)行計(jì)數(shù)。頻率點(diǎn)計(jì)數(shù)器637還對振幅大于低信號電平閾值633的多個(gè)連續(xù)多普勒頻譜頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)。頻率點(diǎn)計(jì)數(shù)器637 還檢測本底噪聲301 (即多普勒頻譜中的平坦部分)的最大電平。圖I示出了多普勒頻譜101，其顯示被削減的(103)峰值多普勒頻譜627。削減出現(xiàn)在多普勒頻譜振幅超過最大頻譜電平時(shí)。削減指示多普勒增益過高。在本發(fā)明中，如果振幅大于高信號電平閾值631的連續(xù)頻譜頻率(或頻率點(diǎn))的數(shù)量大于預(yù)定數(shù)目，例如10， 則認(rèn)為多普勒增益613過高。圖2示出了顯示指示多普勒增益過低的低(201)峰值多普勒頻譜627或616振幅 (或功率)的多普勒頻譜。在本發(fā)明中，如果振幅大于低信號電平閾值633的連續(xù)頻譜頻率 (或頻率點(diǎn))的數(shù)量小于預(yù)定數(shù)目，例如10，則認(rèn)為可變增益放大器613的增益(多普勒增益)過低。除原始(即，單個(gè))多普勒頻譜616以外，經(jīng)平滑(低通濾波)的多普勒頻譜627 還可以以較少的預(yù)設(shè)(計(jì)數(shù))數(shù)目和/或較低的高信號電平來使用。由于大多數(shù)的電噪聲是隨機(jī)的，因此自動增益機(jī)619檢測可以橫跨整個(gè)頻率范圍展開的本底噪聲。當(dāng)計(jì)算多普勒頻譜時(shí)，噪聲由于其寬帶特性而橫跨整個(gè)頻率范圍展開。如果血流速度小于最大速度或多普勒頻譜帶寬小于PRF，則容易檢測到噪聲。圖3示出了連同多普勒頻譜一起的最大本底噪聲301和高信號電平閾值631與低信號電平閾值633之間的靜區(qū)303。如圖3所示，可以容易地識別僅由本底噪聲構(gòu)成的頻帶(低電平紋波)，并且在該頻率范圍中確定本底噪聲的最大電平301。例如，對于除基線(O頻率)附近以外的全部頻譜頻率成分，可以計(jì)算預(yù)定數(shù)目(例如10個(gè))的連續(xù)頻率成分(點(diǎn))的平均振幅，因?yàn)樵谠搮^(qū)域中由于壁濾波器效應(yīng)而不存在噪聲。在圖3中可以看出，對于血流，本底噪聲區(qū)域的平均振幅將比頻譜頻率成分的平均振幅小得多。因此，與血流面積進(jìn)行比較來確定本底噪聲面積。獲得了最小平均振幅并且用預(yù)定因子乘最小平均振幅以估算最大本底噪聲。由于血液速度在心臟收縮期間為高而在心臟舒張期間為低，因此血流速度隨時(shí)間而變化。因此，在心臟舒張期間，因?yàn)檠鞯颓腋哳l不存在(即僅顯示本底噪聲)，所以本底噪聲通常出現(xiàn)在高頻區(qū)域中。這可以進(jìn)一步用于識別本底噪聲。如果峰值多普勒頻譜627或616小于低信號電平閾值633，則自動增益機(jī)619生成輸出到可變增益放大器613的增益控制信號630 (步驟730)。增益控制信號630通過自動 /手動多普勒增益模式開關(guān)639而聯(lián)結(jié)到可變增益放大器613。開關(guān)639通過在導(dǎo)出的增益控制信號630與用戶調(diào)節(jié)的手動增益控制信號641之間切換而允許用戶在自動增益控制與用戶增益控制之間進(jìn)行選擇。增益控制信號630可以從多個(gè)控制策略中導(dǎo)出并且對應(yīng)于提高峰值多普勒頻譜所需的校正量，即，振幅超過高電平閾值631的連續(xù)頻譜頻率627的數(shù)目等于預(yù)定數(shù)目或預(yù)定數(shù)目減去小的預(yù)設(shè)數(shù)目，直到實(shí)現(xiàn)校正增益。如果本底噪聲301存在并且與峰值多普勒頻譜627成比例地升至本底噪聲電平閾值635以上，則調(diào)節(jié)增益控制信號630，減小多普勒增益使得本底噪聲等于或小于本底噪聲電平閾值635 (步驟735)。如果振幅超過高電平閾值631的連續(xù)多普勒頻譜頻率(即頻率點(diǎn))的數(shù)目大于預(yù)定數(shù)目，則檢測到高增益并且自動增益機(jī)619生成輸出到可變增益放大器613的增益控制信號630 (步驟740)。增益控制信號630對應(yīng)于減小峰值多普勒頻譜所需的校正量，即，振幅超過高電平閾值631的連續(xù)頻譜頻率627或616的數(shù)目等于預(yù)定數(shù)目或預(yù)定數(shù)目減去預(yù)設(shè)數(shù)目，直到實(shí)現(xiàn)校正增益。如果本底噪聲301存在并且大于本底噪聲電平閾值635，則調(diào)節(jié)增益控制信號630，減小多普勒增益使得本底噪聲等于或小于本底噪聲電平閾值635 (步驟 745)。如果峰值多普勒頻譜627或616小于或等于高信號電平閾值631情況(S卩，如果振幅超過高電平的連續(xù)頻譜頻率的數(shù)目超過預(yù)定數(shù)目)，并且如果最大本底噪聲301大于本底噪聲電平閾值635，則調(diào)節(jié)增益控制信號630。減小多普勒增益，使得最大本底噪聲等于或小于本底噪聲電平閾值635。噪聲抑制器617抑制多普勒信號616上出現(xiàn)的噪聲。圖9示出了描述噪聲抑制方法的流程圖。由于本底噪聲隨著增益(多普勒增益)而變化，因此噪聲抑制器617取決于增益控制信號642 (步驟905、910)。如果多普勒增益增加，則噪聲抑制器617接收增益控制信號642并且從增益曲線發(fā)生器1104或1110中存儲或生成的多條增益曲線中選擇噪聲抑制增益曲線(步驟915)。圖8示出了對于低增益、中增益和高增益情況下在發(fā)生器1104或1110中存儲或生成的三條噪聲抑制增益曲線的示例。在增益曲線發(fā)生器1104或1110中存儲或生成的抑制增益曲線與增益設(shè)置一致。如圖8所示，如果增益控制信號所指示的多普勒增益為低，則選擇或生成“低增益”的噪聲抑制曲線。如果多普勒增益為中，則選擇或生成“中增益”的噪聲抑制曲線。如果增益為高，則選擇或生成“高增益”的噪聲抑制曲線。將選擇出的噪聲抑制增益曲線作為增益函數(shù)g(P)加載到增益函數(shù)處理器1102或1110中(步驟920)。在另一示例中，如果多普勒增益控制信號642設(shè)置為1，則選擇或生成第I抑制曲線。如果多普勒增益控制信號642設(shè)置為2，則選擇或生成第2抑制曲線。同樣地，如果多普勒增益控制信號為N，則選擇或生成第N抑制曲線。加載選擇出的噪聲抑制增益曲線，作為增益函數(shù) g(P) 1102或1110(步驟920)。如圖IlA和圖IlB所示，噪聲抑制器617可以包括單個(gè)計(jì)算器、具有LUT的計(jì)算器、或多個(gè)LUT，并且使用增益控制信號642。噪聲抑制器617接收多普勒頻譜616，并且利用響應(yīng)g (P) 1102或1110來變換各個(gè)頻譜幅度P。增益函數(shù)g(P) 1102或1110為來自增益曲線發(fā)生器1104或1110的增益曲線。圖4示出了作為曲線的增益函數(shù)g(p)。圖5A示出了具有噪聲的多普勒頻譜。圖5B示出了噪聲抑制器617的結(jié)果(步驟 925)。噪聲抑制器617應(yīng)用了降低本底噪聲的噪聲抑制曲線技術(shù)。已經(jīng)描述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種改進(jìn)。本發(fā)明中信號的處理順序可以變化。本發(fā)明中系統(tǒng)處理器的順序也可以變化。每個(gè)處理器還可以用其它處理器來替換。方法步驟的順序可以變化。方法可以進(jìn)行改進(jìn)。因此，其它實(shí)施例在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于抑制多普勒頻譜信號上出現(xiàn)的噪聲的方法，包括輸入所述多普勒頻譜信號；接收多普勒增益控制信號；使用對應(yīng)于所述多普勒增益控制信號的噪聲抑制增益曲線g(P);以及利用所述噪聲抑制增益曲線g(P)來處理所述多普勒頻譜振幅，其中，根據(jù)所述噪聲抑制增益曲線的響應(yīng)來調(diào)節(jié)所述多普勒頻譜振幅的各個(gè)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用噪聲抑制增益曲線進(jìn)一步包括生成對應(yīng)于所述多普勒增益控制信號的噪聲抑制曲線g(P)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用噪聲抑制增益曲線進(jìn)一步包括選擇對應(yīng)于所述多普勒增益控制信號的噪聲抑制曲線g(P)。
4.一種用于抑制多普勒頻譜信號上出現(xiàn)的噪聲的噪聲抑制器，包括輸入端，其被配置為接收經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒頻譜信號；增益控制信號輸入端，其被配置為接收用于調(diào)節(jié)所述經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒頻譜信號的增益的增益控制信號，以生成噪聲抑制增益曲線g(P);增益函數(shù)處理器，其被配置為利用所述噪聲抑制增益曲線g(p)來處理所述經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒流信號，其中，根據(jù)所述噪聲抑制增益曲線g(P)的響應(yīng)來調(diào)節(jié)所述多普勒頻譜信號輸入端的各個(gè)頻譜成分的振幅；以及輸出端，其被配置為輸出經(jīng)噪聲抑制且經(jīng)增益調(diào)節(jié)的多普勒流信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噪聲抑制器，其中，所述增益函數(shù)處理器進(jìn)一步包括包含噪聲抑制增益曲線g(P)的第一查閱表，所述噪聲抑制增益曲線g(P)是從響應(yīng)于所述增益控制信號來生成噪聲抑制增益曲線的噪聲抑制曲線發(fā)生器接收到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噪聲抑制器，其中，所述增益控制信號選擇具有預(yù)定響應(yīng)的多條噪聲抑制增益曲線g(P)中對應(yīng)于所述增益控制信號的一條噪聲抑制增益曲線g(P)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噪聲抑制器，其中，所述增益函數(shù)處理器進(jìn)一步包括與LUT相結(jié)合的計(jì)算器，所述計(jì)算器通過存儲的噪聲抑制曲線和所述增益抑制曲線來生成噪聲抑制曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噪聲抑制器，其中，所述增益函數(shù)處理器是從由計(jì)算器、計(jì)算器和查閱表、或多個(gè)查閱表構(gòu)成的群組中選擇出的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噪聲抑制器，其中，所述抑制曲線發(fā)生器進(jìn)一步包括計(jì)算器和包括多條噪聲抑制增益曲線的查閱表。
全文摘要
公開了這樣一種系統(tǒng)和方法其在測量血流速度時(shí)檢查由超聲波系統(tǒng)輸出的多普勒頻譜信號，以確定適當(dāng)?shù)亩嗥绽赵鲆娌⑶乙种贫嗥绽疹l譜中出現(xiàn)的噪聲。檢查多普勒頻譜中出現(xiàn)的噪聲并且將所述噪聲用作最佳增益的標(biāo)準(zhǔn)。如果多普勒增益根據(jù)預(yù)定電平過高或過低，則相應(yīng)地調(diào)節(jié)總增益。
文檔編號A61B8/06GK102579081SQ20121003133
公開日2012年7月18日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者田村正 申請人:日立阿洛卡醫(yī)療株式會社