超聲裝置及超聲成像方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種超聲裝置。該超聲裝置包括：弧陣探頭，其包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀；接收器，與弧陣探頭連接，用來(lái)接收非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀；及圖像處理裝置，與接收器連接，用以處理非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像，并用以進(jìn)一步將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。本發(fā)明還揭示一種超聲成像方法。
【專利說(shuō)明】超聲裝置及超聲成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種超聲裝置及超聲成像方法，尤其涉及一種探測(cè)探針的超聲裝置及超聲成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲成像技術(shù)廣泛地在外科手術(shù)、麻醉等過(guò)程中用來(lái)引導(dǎo)探針插入人體組織內(nèi)。在超聲成像中弧陣探頭經(jīng)常用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)來(lái)顯示患者的組織和插入組織內(nèi)的探針?；￡囂筋^發(fā)出的每一幀超聲信號(hào)包括從不同角度發(fā)射進(jìn)入組織的若干超聲束。其中一些超聲束到達(dá)探針被探針?lè)瓷浠貋?lái)。一些從探針?lè)瓷浠貋?lái)的回聲超聲束不在弧陣探頭能夠接收信號(hào)的角度范圍內(nèi)，該些回聲超聲束不能到達(dá)弧陣探頭，因此導(dǎo)致探針部分可見(jiàn)。在超聲圖像中探針的圖像往往為斷開(kāi)的直線，探針圖像不清晰，如此很難準(zhǔn)確判斷探針的位置，尤其是探針的頭部的位置很難確定，從而很難引導(dǎo)探針到達(dá)預(yù)定的位置，往往會(huì)造成不必要的組織破壞，增加患者的不舒適感。
[0003]因此，有必要提供一種超聲裝置及超聲成像方法來(lái)解決上面提及的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種超聲裝置。該超聲裝置包括:弧陣探頭，其包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀；接收器，與所述弧陣探頭連接，用來(lái)接收所述非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀；及圖像處理裝置，與所述接收器連接，用以處理所述非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像，并用以進(jìn)一步將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
·[0005]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種超聲裝置。該超聲裝置包括:弧陣探頭，其包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀；及處理單元，與所述弧陣探頭連接，用來(lái):接收所述超聲信號(hào)產(chǎn)生的超聲回聲信號(hào)，處理所述超聲回聲信號(hào)產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像和至少一幀針增強(qiáng)圖像，及將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
[0006]本發(fā)明的再一個(gè)方面在于提供一種超聲成像方法。該超聲成像方法包括以下步驟:通過(guò)弧陣探頭的傳感元件發(fā)射超聲信號(hào)，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀；接收所述非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀；處理所述非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像；及將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
[0007]本發(fā)明的超聲裝置及超聲成像方法通過(guò)弧陣探頭發(fā)射非偏轉(zhuǎn)幀和偏轉(zhuǎn)幀分別獲得非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像，并將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成在一起，從而可以獲得探針在身體組織內(nèi)的清晰的圖像。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0009]圖1所示為本發(fā)明超聲裝置的一個(gè)實(shí)施例的模塊圖。
[0010]圖2所示為本發(fā)明超聲裝置的弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0011]圖3所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0012]圖4所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0013]圖5所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0014]圖6所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0015]圖7所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0016]圖8所示為本發(fā)明弧陣探頭發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0017]圖9所示為本發(fā)明超聲成像方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0018]圖10所示為一個(gè)實(shí)施例的非偏轉(zhuǎn)圖像。
[0019]圖11所示為一個(gè)實(shí)施例的針增強(qiáng)圖像。
[0020]圖12所示為圖10所示的非偏轉(zhuǎn)圖`像與圖11所示的針增強(qiáng)圖像的合成圖像?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中使用的“第一”“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)。除非另行指出，“前部” “后部” “下部”和/或“上部”等類似詞語(yǔ)只是為了便于說(shuō)明，而并非限于一個(gè)位置或者一種空間定向?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的?！皥D像”等類似的詞語(yǔ)并非限定于可視圖像，而是可以包括用于圖像顯示的數(shù)據(jù)。
[0022]圖1所示為超聲裝置100的一個(gè)實(shí)施例的模塊圖。超聲裝置100用來(lái)成像身體組織并引導(dǎo)探針(未圖示)進(jìn)入身體組織。超聲裝置100包括弧陣探頭102、與弧陣探頭102連接的處理單元104及與處理單元104連接的顯示裝置106?；￡囂筋^102用來(lái)接觸身體表皮(未圖示)?；￡囂筋^102包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件108。傳感元件108向身體組織發(fā)射超聲信號(hào)并接收來(lái)自身體組織的超聲回聲信號(hào)。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)中貞和相對(duì)于非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀。超聲信號(hào)從身體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，例如血液細(xì)胞、肌肉組織等，散射回來(lái)產(chǎn)生超聲回聲信號(hào)。
[0023]處理單元104用來(lái)接收超聲信號(hào)產(chǎn)生的超聲回聲信號(hào)，處理超聲回聲信號(hào)產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像和至少一幀針增強(qiáng)圖像，并將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。處理單元104包括連接于弧陣探頭102的發(fā)射器110、連接于弧陣探頭102的接收器112及連接于接收器112的圖像處理裝置114。發(fā)射器110輸出信號(hào)給弧陣探頭102來(lái)激發(fā)弧陣探頭102的傳感元件108發(fā)射超聲信號(hào)。接收器112接收來(lái)自弧陣探頭102的超聲回聲信號(hào)并將其放大。超聲回聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀。
[0024]圖像處理裝置114用來(lái)處理非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像，并用以進(jìn)一步將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。圖像處理裝置114包括連接于接收器112的非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116、連接于接收器112的偏轉(zhuǎn)圖像處理器118、與偏轉(zhuǎn)圖像處理器118連接的針圖像處理器120及連接于非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116和針圖像處理器120的合成處理器122。
[0025]非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116處理非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像。非偏轉(zhuǎn)圖像可以是包含探針的身體組織的圖像。偏轉(zhuǎn)圖像處理器118用來(lái)處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)圖像。偏轉(zhuǎn)圖像可以是包含探針的身體組織的圖像。非偏轉(zhuǎn)回聲幀和偏轉(zhuǎn)回聲幀分別波束成形為RF(Radio Frequency,射頻)信號(hào)。RF信號(hào)進(jìn)一步解調(diào)為表示超聲回聲信號(hào)的IQ (In-phaseQuadrature,同相正交)數(shù)據(jù)。IQ數(shù)據(jù)進(jìn)一步被處理形成圖像幀,用來(lái)合成和顯示。在一個(gè)實(shí)施例中，非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116和/或偏轉(zhuǎn)圖像處理器118可用來(lái)產(chǎn)生RF信號(hào)和IQ數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，RF信號(hào)和IQ數(shù)據(jù)由獨(dú)立于非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116和偏轉(zhuǎn)圖像處理器118的元件來(lái)產(chǎn)生。例如，波束成形器(未圖示)用來(lái)產(chǎn)生RF信號(hào)，RF處理器(未圖示)用來(lái)處理RF信號(hào)產(chǎn)生IQ數(shù)據(jù)。
[0026]針圖像處理器120用來(lái)從偏轉(zhuǎn)圖像中濾除非針圖像來(lái)產(chǎn)生針增強(qiáng)圖像。非針圖像包括組織圖像、噪聲圖像等。針增強(qiáng)圖像為僅有探針的圖像。針圖像處理器120可以包括一個(gè)或多個(gè)濾波器(未圖示)來(lái)濾除非針圖像。合成處理器122將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。合成圖像為增強(qiáng)了的探針在組織中的圖像。在此實(shí)施例中，非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像空間上合成在一起。如此，探針的圖像在合成圖像中被增強(qiáng)且合成圖像的質(zhì)量沒(méi)有降低。
[0027]超聲回聲信號(hào)可以在超聲掃描期間被實(shí)時(shí)處理。超聲回聲信號(hào)一旦被處理單兀104接收就進(jìn)行相應(yīng)地處理。在其他一些實(shí)施例中，超聲回聲信號(hào)可以在超聲掃描期間暫存在存儲(chǔ)器(未圖示)中，在稍滯后的時(shí)間或離線進(jìn)行處理。顯示裝置106連接于合成處理器122且顯示合成圖像為可視圖像。顯示裝置106顯示的合成圖像可以用來(lái)引導(dǎo)探針進(jìn)入身體組織。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，超聲裝置100的元件之間可以通過(guò)有線或無(wú)線連接。例如，顯示裝置106可以無(wú)線連接至處理單元104，從而顯示裝置106可以放置于離處理單元較遠(yuǎn)的地方。例如，顯示裝置106可以放置于急診室或手術(shù)間，超聲裝置100的其他一些元件可以放置于另一個(gè)房間或樓里。
[0029]圖2所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖?；￡囂筋^102接觸身體表皮300，探針200插入身體內(nèi)。圖1所示的發(fā)射器110激勵(lì)弧陣探頭102發(fā)射超聲信號(hào)。圖2所示的一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀403。非偏轉(zhuǎn)幀401包括非偏轉(zhuǎn)超聲束405，每一非偏轉(zhuǎn)超聲束405由弧陣探頭102的傳感元件108發(fā)射出。非偏轉(zhuǎn)超聲束405相對(duì)于弧陣探頭102的軸103成不同角度傳輸，如此可以掃描較大的范圍。非偏轉(zhuǎn)幀401可掃描一扇形二維區(qū)域。在此實(shí)施例中，非偏轉(zhuǎn)幀401可以是B模式幀。[0030]偏轉(zhuǎn)幀403包括平行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)超聲束407。在此實(shí)施例中，從弧陣探頭102的角度看，探針200靠近弧陣探頭102的左側(cè)。以下提及的“左”和“右”均是從弧陣探頭102的角度看的方位。偏轉(zhuǎn)超聲束407相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向左偏轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，探針200靠近弧陣探頭102的右側(cè)，且偏轉(zhuǎn)超聲束407相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向右偏轉(zhuǎn)。探針200反射到達(dá)探針200的偏轉(zhuǎn)超聲束407。
[0031]較佳地，到達(dá)探針200的偏轉(zhuǎn)超聲束407與探針200之間成90度角，如此該些偏轉(zhuǎn)超聲束407產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)回聲束沿該些偏轉(zhuǎn)超聲束407的路線反射回來(lái)，因此來(lái)自探針200的偏轉(zhuǎn)回聲束可以全部被傳感元件108接收，從而可以更完整地顯示探針200。偏轉(zhuǎn)超聲束407與探針200之間的角度接近90度也是可行的。在本實(shí)施例中，弧陣探頭102交替地發(fā)射非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀403。
[0032]圖3所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。在此實(shí)施例中，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀410。偏轉(zhuǎn)幀410包括若干偏轉(zhuǎn)超聲束412，非偏轉(zhuǎn)幀401包括若干非偏轉(zhuǎn)超聲束405。此實(shí)施例的超聲信號(hào)類似于圖2所示的超聲信號(hào)。圖3所示的超聲信號(hào)與圖2所示的超聲信號(hào)的區(qū)別之一為圖3所示的偏轉(zhuǎn)超聲束412的數(shù)目少于非偏轉(zhuǎn)超聲束405的數(shù)目。非偏轉(zhuǎn)超聲束412數(shù)目的減少未降低針增強(qiáng)圖像的圖像質(zhì)量。
[0033]在此實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)超聲束412向探針200偏轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離探針200的一個(gè)或多個(gè)傳感元件108未發(fā)射偏轉(zhuǎn)超聲束412。傳感元件108越遠(yuǎn)離探針200，偏轉(zhuǎn)超聲束412相對(duì)于相應(yīng)的非偏轉(zhuǎn)超聲束405的偏轉(zhuǎn)角度越大。偏轉(zhuǎn)角度越大，偏轉(zhuǎn)超聲束412的超聲脈沖信號(hào)越弱?？拷结?00的傳感元件108用來(lái)發(fā)射信號(hào)較強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)超聲束412來(lái)產(chǎn)生較強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)回聲超聲束，如此在基本不降低圖像質(zhì)量的前提下加快圖像的獲取速度。
[0034]圖4所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和·偏轉(zhuǎn)幀416。此實(shí)施例的超聲信號(hào)類似于圖2所示的超聲信號(hào)。圖4所示的超聲信號(hào)與圖2所示的超聲信號(hào)的區(qū)別之一為圖4所示的偏轉(zhuǎn)幀416的偏轉(zhuǎn)超聲束418的數(shù)目少于非偏轉(zhuǎn)幀401的非偏轉(zhuǎn)超聲束405的數(shù)目。此實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)幀416的偏轉(zhuǎn)超聲束418的束密度較低，從而提高圖像的獲取速度。偏轉(zhuǎn)超聲束418的束密度可以是非偏轉(zhuǎn)超聲束405的束密度的一半或低于一半。
[0035]圖5所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀420。偏轉(zhuǎn)幀420包括相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)超聲束422和相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)超聲束424。傳感兀件108相對(duì)于弧陣探頭102的軸103對(duì)稱排布。傳感兀件108包括排布于弧陣探頭102的軸103左側(cè)的左傳感元件130和排布于弧陣探頭102的軸103右側(cè)的右傳感元件132。在此實(shí)施例中，左傳感元件130發(fā)射左偏轉(zhuǎn)超聲束422，右傳感元件132發(fā)射右偏轉(zhuǎn)超聲束424，如此左偏轉(zhuǎn)超聲束422和右偏轉(zhuǎn)超聲束424的脈沖信號(hào)都較強(qiáng)。此實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)幀420可以方便檢測(cè)從弧陣探頭102的左側(cè)或右側(cè)插入身體的探針200。
[0036]圖6所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀426。偏轉(zhuǎn)幀426包括相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)超聲束428、平行于弧陣探頭102的軸103偏轉(zhuǎn)的豎直偏轉(zhuǎn)超聲束430和相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)超聲束432。此實(shí)施例中，左偏轉(zhuǎn)超聲束428平行偏轉(zhuǎn)，豎直偏轉(zhuǎn)超聲束430平行偏轉(zhuǎn)，且右偏轉(zhuǎn)超聲束432平行偏轉(zhuǎn)。左偏轉(zhuǎn)超聲束428由部分左傳感元件130發(fā)射。右偏轉(zhuǎn)超聲束432由部分右傳感元件132發(fā)射。豎直偏轉(zhuǎn)超聲束430位于左偏轉(zhuǎn)超聲束428和右偏轉(zhuǎn)超聲束432之間。本實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)幀426可以掃描較大的范圍，從而有利于探測(cè)插入身體組織較深的探針200，可以較準(zhǔn)確地探測(cè)到探針200的頭部所到達(dá)的位置。
[0037]圖7所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401、左偏轉(zhuǎn)幀436和右偏轉(zhuǎn)幀440。左偏轉(zhuǎn)幀436相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向左偏轉(zhuǎn)。右偏轉(zhuǎn)幀440相對(duì)于弧陣探頭102的軸103向右偏轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中，左偏轉(zhuǎn)幀436的左偏轉(zhuǎn)超聲束438平行偏轉(zhuǎn)，右偏轉(zhuǎn)幀440的右偏轉(zhuǎn)超聲束438平行偏轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，左偏轉(zhuǎn)幀436可以是圖2所示的偏轉(zhuǎn)幀403、圖3所示的偏轉(zhuǎn)幀410或圖4所示的偏轉(zhuǎn)幀416，且右偏轉(zhuǎn)幀440可以具有左偏轉(zhuǎn)幀436類似的特征。在一些實(shí)施例中，超聲信號(hào)可以進(jìn)一步包括平行于弧陣探頭102的軸103偏轉(zhuǎn)的豎直偏轉(zhuǎn)幀(未圖示)。
[0038]圖8所示為弧陣探頭102向身體發(fā)射超聲信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀401和偏轉(zhuǎn)幀446。偏轉(zhuǎn)幀446包括相對(duì)于弧陣探頭102的軸103偏轉(zhuǎn)不同角度的偏轉(zhuǎn)超聲束448。在本實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)超聲束448相對(duì)于相應(yīng)的非偏轉(zhuǎn)超聲束405偏轉(zhuǎn)相同的角度Θ。角度Θ可以是15度、30度、45度或根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的其他任一角度。偏轉(zhuǎn)超聲束448可以相對(duì)于非偏轉(zhuǎn)超聲束405向左偏轉(zhuǎn)或向右偏轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)幀446可以掃描扇形二維區(qū)域。偏轉(zhuǎn)幀446的掃描范圍較大,有利于探測(cè)插入身體組織較深的探針200，可以較準(zhǔn)確地探測(cè)到探針200的頭部所到達(dá)的位置。
[0039]偏轉(zhuǎn)幀的數(shù)目不固定，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用確定。在一些實(shí)施例中，超聲信號(hào)可以包括一個(gè)或多個(gè)圖2至圖8所示的偏轉(zhuǎn)幀403、410、416、420、426、436、440和446，和/或一個(gè)或多個(gè)其他形式的偏轉(zhuǎn)幀。每一偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)回聲幀可以被處理產(chǎn)生一幀針增強(qiáng)圖像。圖2至圖8所示的偏轉(zhuǎn)幀403、410、416、420、426、436、440和446的傳輸頻率可以低于非偏轉(zhuǎn)幀401的傳輸頻率，從而產(chǎn)生低衰減的較強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)回聲超聲束。
[0040]圖9所示為本發(fā)明超聲成像方法900的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。超聲成像方法900的主要?jiǎng)幼髁杏趫D9的模塊中，模塊的先后順序和模塊中動(dòng)作的拆分不限于圖9所示的方式。例如，模塊可以以不同的順序執(zhí)行；一個(gè)模塊中的動(dòng)作可以與一個(gè)或多個(gè)其他的模塊合并或者拆分為多個(gè)模塊。
[0041]超聲成像方法900包括步驟90廣905。步驟901中，通過(guò)弧陣探頭的傳感元件發(fā)射超聲信號(hào)。每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀。例如,在圖1中，發(fā)射器110驅(qū)動(dòng)弧陣探頭102的傳感元件108發(fā)射超聲信號(hào)。每一組超聲信號(hào)可以包括非偏轉(zhuǎn)幀401和一個(gè)或多個(gè)圖2至圖8所示的偏轉(zhuǎn)幀403、410、416、420、426、436、440、446。
[0042]步驟902中，接收超聲信號(hào)產(chǎn)生的超聲回聲信號(hào)，超聲回聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀。例如，非偏轉(zhuǎn)幀401和圖2至圖8所示的偏轉(zhuǎn)幀403、410、416、420、426、436、440、446從身體組織和/或插入身體的探針?lè)瓷浠貋?lái)產(chǎn)生超聲回聲信號(hào)。圖1所示的接收器112接收超聲回聲信號(hào)。
[0043]步驟903中，處理非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像。例如，在圖1中，非偏轉(zhuǎn)圖像處理器116處理非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，偏轉(zhuǎn)圖像處理器118和針圖像處理器120處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生針增強(qiáng)圖像。一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀被處理產(chǎn)生一幀針增強(qiáng)圖像。產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像的步驟903包括處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)圖像及從偏轉(zhuǎn)圖像中濾除非針圖像來(lái)產(chǎn)生針增強(qiáng)圖像。例如，在圖1中，偏轉(zhuǎn)圖像處理器118處理偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)圖像，針圖像處理器120從偏轉(zhuǎn)圖像中濾除非針圖像，只保留探針的圖像，從而產(chǎn)生針增強(qiáng)圖像。
[0044]步驟904中，將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。例如，在圖1中，合成處理器122將非偏轉(zhuǎn)圖像和針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像，如此探針的圖像增強(qiáng)且組織圖像的質(zhì)量未降低。步驟905中，顯示合成圖像。例如，圖1所示的顯示裝置106顯示合成圖像為可視圖像用來(lái)引導(dǎo)探針的插入。
[0045]圖10所示為一個(gè)實(shí)施例的非偏轉(zhuǎn)圖像。非偏轉(zhuǎn)圖像通過(guò)處理非偏轉(zhuǎn)幀獲得，非偏轉(zhuǎn)幀可以是圖2至圖8所示的非偏轉(zhuǎn)幀401。在非偏轉(zhuǎn)圖像中，身體內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)11顯示清晰，插入身體內(nèi)的探針13顯示不清晰。為了便于說(shuō)明，非偏轉(zhuǎn)幀顯示為可視圖像。在一些實(shí)施例中，非偏轉(zhuǎn)圖像未顯示，可以保存在存儲(chǔ)器中。
[0046]圖11所示為一個(gè)實(shí)施例的針增強(qiáng)圖像。針增強(qiáng)圖像通過(guò)處理偏轉(zhuǎn)幀獲得，偏轉(zhuǎn)幀可以是圖2至圖8所示的偏轉(zhuǎn)幀403、410、416、420、426、436、440、446中的一個(gè)。在針增強(qiáng)圖像中，只顯示探針15且顯示得較清晰。本實(shí)施例的針增強(qiáng)圖像中探針15的背景為黑色。為了便于說(shuō)明，針增強(qiáng)圖像顯示為可視圖像。在一些實(shí)施例中，針增強(qiáng)圖像未顯示，可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)。在一些實(shí)施例中，利用一個(gè)或多個(gè)偏轉(zhuǎn)幀獲得一幀或多幀針增強(qiáng)圖像。
[0047]圖12所示為圖10所示的非偏轉(zhuǎn)圖像與圖11所示的針增強(qiáng)圖像的合成圖像。合成圖像通過(guò)空間上合成圖10所示的非偏轉(zhuǎn)圖像和圖11所示的針增強(qiáng)圖像獲得。在合成圖像中，探針17通過(guò)合成圖10所示的探針13和圖11所示的探針15獲得，圖12所示的組織結(jié)構(gòu)11為圖11所示的組織結(jié)構(gòu)11。探針17和身體內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)11都很清晰。合成圖像可以用圖1所示的顯示裝置106顯示。
`[0048]雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此，要認(rèn)識(shí)到，權(quán)利要求書(shū)的意圖在于涵蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲裝置，其特征在于:所述超聲裝置包括: 弧陣探頭，其包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀; 接收器，與所述弧陣探頭連接，用來(lái)接收所述非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀；及 圖像處理裝置，與所述接收器連接，用以處理所述非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像，并用以進(jìn)一步將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)超聲束和相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)超聲束。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括平行于所述弧陣探頭的軸偏轉(zhuǎn)的豎直偏轉(zhuǎn)超聲束。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括平行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)超聲束。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸偏轉(zhuǎn)不同角度的偏轉(zhuǎn)超聲束。
6.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括若干偏轉(zhuǎn)超聲束，所述非偏轉(zhuǎn)幀包括若干非偏轉(zhuǎn)超聲束，所述偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目少于所述非偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目。
7.如權(quán)利要 求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)幀。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述非偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸成不同角度傳輸?shù)姆瞧D(zhuǎn)超聲束。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲裝置，其特征在于:所述圖像處理裝置包括偏轉(zhuǎn)圖像處理器和與所述偏轉(zhuǎn)圖像處理器連接的針圖像處理器，所述偏轉(zhuǎn)圖像處理器用來(lái)處理所述偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)圖像，所述針圖像處理器用來(lái)從所述偏轉(zhuǎn)圖像中濾除非針圖像來(lái)產(chǎn)生所述針增強(qiáng)圖像。
10.一種超聲裝置，其特征在于:所述超聲裝置包括: 弧陣探頭，其包括若干用來(lái)發(fā)射超聲信號(hào)的傳感元件，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀；及 處理單元，與所述弧陣探頭連接，用來(lái): 接收所述超聲信號(hào)產(chǎn)生的超聲回聲信號(hào)， 處理所述超聲回聲信號(hào)產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像和至少一幀針增強(qiáng)圖像，及 將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)超聲束和相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)超聲束。
12.如權(quán)利要求10或11所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括平行于所述弧陣探頭的軸偏轉(zhuǎn)的豎直偏轉(zhuǎn)超聲束。
13.如權(quán)利要求10所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括平行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)超聲束。
14.如權(quán)利要求10所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸偏轉(zhuǎn)不同角度的偏轉(zhuǎn)超聲束。
15.如權(quán)利要求10所述的超聲裝置，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括若干偏轉(zhuǎn)超聲束，所述非偏轉(zhuǎn)幀包括若干非偏轉(zhuǎn)超聲束，所述偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目少于所述非偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目。
16.一種超聲成像方法，其特征在于:所述超聲成像方法包括以下步驟: 通過(guò)弧陣探頭的傳感元件發(fā)射超聲信號(hào)，每一組超聲信號(hào)包括非偏轉(zhuǎn)幀和相對(duì)于所述非偏轉(zhuǎn)幀偏轉(zhuǎn)的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀； 接收所述非偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的非偏轉(zhuǎn)回聲幀和所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)幀產(chǎn)生的至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀； 處理所述非偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生非偏轉(zhuǎn)圖像，且處理所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像；及 將所述非偏轉(zhuǎn)圖像和所述至少一幀針增強(qiáng)圖像合成為合成圖像。
17.如權(quán)利要求16所述的超聲成像方法，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向左偏轉(zhuǎn)的左偏轉(zhuǎn)超聲束和相對(duì)于所述弧陣探頭的軸向右偏轉(zhuǎn)的右偏轉(zhuǎn)超聲束。
18.如權(quán)利要求16或17所述的超聲成像方法，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括平行于所述弧陣探頭的軸偏轉(zhuǎn)的豎直偏轉(zhuǎn)超聲束。
19.如權(quán)利要求16所述的超聲成像方法，其特征在于:所述偏轉(zhuǎn)幀包括若干偏轉(zhuǎn)超聲束，所述非偏轉(zhuǎn)幀包括若干非偏轉(zhuǎn)超聲束，所述偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目少于所述非偏轉(zhuǎn)超聲束的數(shù)目。
20.如權(quán)利要求16所述的超聲成像方法，其特征在于:所述產(chǎn)生至少一幀針增強(qiáng)圖像的步驟包括: 處理所述偏轉(zhuǎn)回聲幀產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)圖像；及 從所述偏轉(zhuǎn)圖像中濾除非針圖像來(lái)產(chǎn)生所述針增強(qiáng)圖像。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK103845075SQ201210506954
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】程剛, 韓曉東, 葉菁, 邁克爾.C.麥克唐納, 克里斯多夫.R.哈扎德 申請(qǐng)人:通用電氣公司