本申請(qǐng)主張要求于2015年1月29日提交的美國(guó)申請(qǐng)no.62/109121的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，在此通過引用將其整體并入本文。

本發(fā)明涉及超聲診斷成像系統(tǒng)，并且具體涉及對(duì)混合式基波和諧波頻率超聲圖像的使用。

背景技術(shù)：

諧波成像被用在超聲成像中以對(duì)超聲對(duì)比劑進(jìn)行成像并克服會(huì)在基波頻率處發(fā)生的混響雜波。盡管在較高諧波頻率處的回波信號(hào)將展現(xiàn)深度相關(guān)的頻率衰減的衰減性效應(yīng)，但是現(xiàn)今的超聲系統(tǒng)具有足夠的靈敏度以在很大程度上克服在身體中的較淺的深度處的該缺點(diǎn)。該效應(yīng)僅在組織諧波成像中是普遍的，在所述組織諧波成像中，通過諧波信號(hào)分量隨著深度的較慢發(fā)展而避免了來自肋骨偽影的近場(chǎng)雜波。另一方面，諧波對(duì)比劑在被超聲刺激時(shí)引發(fā)強(qiáng)的諧波響應(yīng)，該響應(yīng)通常甚至強(qiáng)于附近的基波頻率回波信號(hào)。

較高諧波頻率的深度相關(guān)的衰減意指諧波成像在較深的穿透的情況下將不產(chǎn)生強(qiáng)的信號(hào)響應(yīng)，當(dāng)對(duì)身體中的顯著深度處的組織和器官進(jìn)行成像時(shí)限制了諧波成像的有效性。在美國(guó)專利6283919(roundhill等人)中描述了一種用于解決該問題并實(shí)現(xiàn)良好分辨率的諧波成像與深度穿透基波成像兩者的益處的有效技術(shù)。roundhill等人采集來自所有深度的基波頻率信號(hào)和諧波頻率信號(hào)兩者并通過帶通濾波對(duì)它們進(jìn)行分離。然后，它們產(chǎn)生兩種類型的信號(hào)的混合的圖像。優(yōu)選地，經(jīng)高度解析的、無雜波的諧波信號(hào)在近場(chǎng)中是主導(dǎo)的，而較深穿透的基波信號(hào)最大程度地被用于遠(yuǎn)場(chǎng)中。然而，分離基波頻率和諧波頻率所必要的濾波造成了不期望的折衷。為了將信號(hào)干凈地分離到它們的兩個(gè)不同的帶中，濾波器的帶寬必須被較窄地定義，使得不存在帶交疊，所述帶交疊尤其不利地將基波信號(hào)限制到窄的帶以及所得到的受限的分辨率。對(duì)帶進(jìn)行擴(kuò)寬以獲得更寬帶的成像能夠?qū)е聝蓚€(gè)帶交疊并減小每種信號(hào)類型的獨(dú)特特性和益處。因此，期望能夠以保留每種信號(hào)類型的獨(dú)特性同時(shí)仍利用任一種類型的信號(hào)提供寬帶成像的方式來分離回波信號(hào)的基波頻率和諧波頻率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一些方面中，本發(fā)明包括一種超聲系統(tǒng)，諸如用于產(chǎn)生基波和諧波頻率圖像的超聲診斷成像系統(tǒng)。所述系統(tǒng)能夠包括：超聲成像探頭，其具有陣列換能器，所述超聲成像探頭發(fā)射在基波頻率處的相繼的、不同地調(diào)制的超聲脈沖并接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)；消除(cancellation)電路，其響應(yīng)于所接收到的回波信號(hào)而相加地和相減地組合來自所述不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)；基波頻率濾波器，其具有定義基波頻率信號(hào)的帶的通帶；諧波頻率濾波器，其具有與基波頻率通帶交疊的、定義諧波頻率信號(hào)的帶的通帶；第一檢測(cè)器，其檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)；第二檢測(cè)器，其檢測(cè)諧波頻率圖像信號(hào)；組合器，其組合所檢測(cè)到的基波頻率信號(hào)與諧波頻率信號(hào)；以及顯示器，其顯示混合的基波和諧波圖像。

在特定方面中，本發(fā)明的超聲系統(tǒng)能夠包括用于產(chǎn)生基波和諧波頻率圖像的超聲診斷成像系統(tǒng)，所述超聲診斷成像系統(tǒng)包括：超聲成像探頭，其具有陣列換能器，所述超聲成像探頭發(fā)射在基波頻率處的相繼的、不同地調(diào)制的超聲脈沖并接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)；消除電路，其響應(yīng)于所接收到的回波信號(hào)而相加地和相減地組合來自所述不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)；基波頻率濾波器，其具有定義基波頻率信號(hào)的帶的通帶；諧波頻率濾波器，其具有與基波頻率通帶交疊的、定義諧波頻率信號(hào)的帶的通帶；檢測(cè)器，其響應(yīng)于基波頻率信號(hào)或諧波頻率信號(hào)的帶而檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)或諧波頻率圖像信號(hào)；掃描轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于所檢測(cè)到的基波頻率圖像信號(hào)或諧波頻率圖像信號(hào)而產(chǎn)生期望圖像格式的基波圖像或諧波圖像；以及顯示器，其被耦合到掃描轉(zhuǎn)換器，其顯示基波圖像和諧波圖像。

在一些方面中，本發(fā)明包括一種用于產(chǎn)生基波頻率圖像或諧波頻率圖像的超聲診斷成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在其上包括指令，所述指令當(dāng)被運(yùn)行時(shí)使得所述系統(tǒng)：使用具有陣列換能器的超聲成像探頭來發(fā)射在基波頻率處的相繼的、不同地調(diào)制的超聲脈沖并接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)；相加地和相減地組合來自所述不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)；利用具有一通帶的基波頻率濾波器對(duì)基波頻率信號(hào)的帶進(jìn)行濾波；利用具有與基波頻率通帶交疊的一通帶的諧波頻率濾波器對(duì)諧波頻率信號(hào)的帶進(jìn)行濾波；檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)或諧波頻率圖像信號(hào)；產(chǎn)生期望圖像格式的基波圖像或諧波圖像；并且顯示基波圖像或諧波圖像。

附圖說明

在附圖中：

圖1是對(duì)基波頻率回波信號(hào)分量和諧波頻率回波信號(hào)分量的濾波器分離的圖示。

圖2以框圖的形式圖示了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的超聲系統(tǒng)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理的信號(hào)分量消除和帶通濾波的圖示。

圖4a-4h圖示了適合于在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施中使用的雙脈沖成像序列。

圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施的方法。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的原理，描述了一種超聲診斷成像系統(tǒng)，其使得能夠?qū)⒒ㄐ盘?hào)分量和諧波信號(hào)分量干凈地分離成不同的寬帶信號(hào)。能夠使用雙脈沖發(fā)射，相繼兩次但以不同地調(diào)制的形式發(fā)射相同的脈沖到圖像區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)。用于這樣做的一種范例技術(shù)被稱為脈沖反轉(zhuǎn)，在所述脈沖反轉(zhuǎn)中，在具有和不具有脈沖或極性反轉(zhuǎn)的情況下發(fā)射相同的脈沖。發(fā)射脈沖具有與在脈沖反轉(zhuǎn)中常規(guī)使用的那些相比更寬的帶寬以及更高的中心頻率。通過相加和相減兩者在空間的基礎(chǔ)上組合來自兩次發(fā)射的所接收到的回波信號(hào)，得到頻率的兩個(gè)帶：諧波帶和基波帶，在所述諧波帶中，基波信號(hào)分量已經(jīng)被消除，而在所述基波帶中，來自兩個(gè)回波的基波頻率分量彼此加強(qiáng)。然后利用濾波器對(duì)這兩個(gè)帶進(jìn)行帶通濾波，所述兩個(gè)帶被允許在頻率上彼此重疊。在掃描轉(zhuǎn)換之前或之后，來自兩個(gè)帶的信號(hào)被檢測(cè)到并且被組合成混合的基波/諧波圖像。結(jié)果是具有基波成像和諧波成像兩者的組合益處并且具有寬帶圖像特性的圖像。

在一些方面中，本發(fā)明包括一種產(chǎn)生基波和諧波頻率圖像的超聲診斷成像系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)能夠包括具有陣列換能器的超聲成像探頭。所述探頭能夠被配置為發(fā)射在基波頻率處的、相繼的并且不同地調(diào)制的超聲脈沖。所述不同地調(diào)制的超聲脈沖能夠例如是在相位或極性方面被不同地調(diào)制的。所述探頭也能夠被配置為接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)。在一些方面中，所述系統(tǒng)能夠包括波束形成器，所述波束形成器響應(yīng)于由所述陣列換能器接收到的回波信號(hào)而產(chǎn)生相干的基波頻率信號(hào)和諧波頻率信號(hào)。所述波束形成器能夠包括多線(multiline)波束形成器。

所述系統(tǒng)能夠包括消除電路，所述消除電路響應(yīng)于所接收到的回波信號(hào)而相加地和相減地組合來自所述不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)。在一些實(shí)施例中，所述消除電路通過脈沖反轉(zhuǎn)來消除諧波頻率帶中的基波頻率信號(hào)。在一些實(shí)施例中，所述消除電路能夠包括：線(line)緩存器，其存儲(chǔ)響應(yīng)于相繼的超聲脈沖中的第一超聲脈沖而接收到的回波信號(hào)；第一組合電路，其相加地組合響應(yīng)于相繼的超聲脈沖中的第二超聲脈沖而接收到的回波信號(hào)與由所述線緩存器所存儲(chǔ)的回波信號(hào)；以及第二組合電路，其相減地組合響應(yīng)于相繼的超聲脈沖中的第二超聲脈沖而接收到的回波信號(hào)與由所述線緩存器所存儲(chǔ)的回波信號(hào)。

在特定方面中，所述系統(tǒng)能夠包括：基波頻率濾波器，其具有定義基波頻率信號(hào)的帶的通帶；以及諧波頻率濾波器，其具有與所述基波頻率通帶交疊的、定義諧波頻率信號(hào)的帶的通帶。所述基波頻率濾波器例如能夠包括具有較低頻率通帶的帶通濾波器，而所述諧波頻率濾波器能夠包括具有較高頻率通帶的帶通濾波器。在一些實(shí)施例中，所述陣列換能器展現(xiàn)換能器通帶，并且所述較低頻率通帶集中于所述換能器通帶的較低的一半中，而所述較高頻率通帶延伸到所述換能器通帶的上限。

在一些方面中，所述系統(tǒng)能夠包括：第一檢測(cè)器，其檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)；第二檢測(cè)器，其檢測(cè)諧波頻率圖像信號(hào)；以及組合器，其組合所檢測(cè)到的基波頻率信號(hào)與諧波頻率信號(hào)。在由所述組合器進(jìn)行組合之前，也能夠使用加權(quán)電路，所述加權(quán)電路被耦合以接收所檢測(cè)到的基波頻率信號(hào)和諧波頻率信號(hào)，其對(duì)基波頻率信號(hào)和諧波頻率信號(hào)進(jìn)行相對(duì)地加權(quán)。所述系統(tǒng)能夠包括顯示器，所述顯示器顯示混合的基波和諧波圖像。

在特定方面中，所述系統(tǒng)能夠包括tgc電路，所述tgc電路對(duì)基波頻率信號(hào)的帶中的信號(hào)或者對(duì)諧波頻率信號(hào)的帶中的信號(hào)進(jìn)行放大。所述系統(tǒng)也能夠包括對(duì)數(shù)(log)放大器，所述對(duì)數(shù)放大器將基波頻率信號(hào)的帶中的信號(hào)或者諧波頻率信號(hào)的帶中的信號(hào)轉(zhuǎn)換為經(jīng)對(duì)數(shù)地縮放的信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)能夠包括：超聲成像探頭，其具有陣列換能器，所述超聲成像探頭發(fā)射在基波頻率處的、相繼的、不同地調(diào)制的超聲脈沖并接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)；消除電路，其響應(yīng)于所接收到的回波信號(hào)而相加地和相減地組合來自所述不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)；基波頻率濾波器，其具有定義基波頻率信號(hào)的帶的通帶；諧波頻率濾波器，其具有與基波頻率通帶交疊的、定義諧波頻率信號(hào)的帶的通帶；檢測(cè)器，其響應(yīng)于基波頻率信號(hào)或諧波頻率信號(hào)的帶而檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)或諧波頻率圖像信號(hào)；掃描轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于所檢測(cè)到的基波頻率圖像信號(hào)或諧波頻率圖像信號(hào)而產(chǎn)生期望圖像格式的基波圖像或諧波圖像；以及顯示器，其被耦合到所述掃描轉(zhuǎn)換器，其顯示基波圖像和諧波圖像。

圖1圖示了在頻率的基礎(chǔ)上分離基波信號(hào)與諧波信號(hào)的超聲系統(tǒng)的典型的通帶。該圖圖示了以頻率“f”為中心的并且被示為圖中的細(xì)的黑曲線80的46％的發(fā)射帶寬頻率帶。對(duì)該波形的諧波響應(yīng)被繪制為鄰近于基波，也被繪制為細(xì)的黑曲線82。發(fā)射頻率和帶寬被選取為使得基波響應(yīng)和諧波響應(yīng)兩者都位于由曲線tr勾勒出的換能器的帶寬之內(nèi)。

兩條較寬的勾勒的譜84和86表示針對(duì)頻率的基波帶(左側(cè))和諧波帶(右側(cè))的接收帶通形狀。根據(jù)避免基波譜與諧波譜交疊的頻率的需求并且根據(jù)由換能器通帶tr強(qiáng)加的頻率限制來確定這兩個(gè)形狀。能夠看到，基波譜84具有非常窄的帶寬，而諧波譜限制其較低的頻率范圍以便避免在附圖中的交叉陰影的頻率交疊區(qū)域88。

針對(duì)基波-諧波混合成功的重要標(biāo)準(zhǔn)是兩個(gè)分量當(dāng)被充分接收和檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生良好質(zhì)量的圖像。在圖1的譜的情況下，基波圖像因?yàn)橛?4勾勒的窄帶而在頻率上將是非常低的且在帶寬上將是非常窄的。這將不產(chǎn)生非常良好的圖像。由86勾畫的諧波譜看起來好得多，但是在穿透性方面是有限的，這是因?yàn)槠洳荒軌虬ǖ陀诮化B的區(qū)域88的那些頻率的頻率。因此，所述重疊的區(qū)域既限制基波頻率的帶寬，并且還限制諧波譜的低頻，這將改進(jìn)穿透性。

現(xiàn)在參考圖2，以框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的超聲診斷成像系統(tǒng)。在圖2中，在超聲探頭10中提供了換能器陣列12，以用于發(fā)射超聲波并接收回波信息。換能器陣列12可以是能夠在二維或三維中、例如在高度(在3d中)和方位兩者中進(jìn)行掃描的換能器元件的一維或二維陣列。換能器陣列12被耦合到所述探頭中的微波束形成器14，所述微波束形成器14控制陣列元件對(duì)信號(hào)的發(fā)射和接收。微波束形成器能夠?qū)τ蓳Q能器元件的組或“片”接收到的信號(hào)進(jìn)行至少部分的波束形成，如在美國(guó)專利5997479(savord等人)、6013032(savord)和6623432(powers等人)中所描述的，在此通過引用將其整體并入本文。所述微波束形成器由探頭線纜耦合到發(fā)送/接收(t/r)開關(guān)16，所述t/r開關(guān)16在發(fā)送與接收之間進(jìn)行切換并且保護(hù)主波束形成器20免受高能量發(fā)射信號(hào)。由被耦合到t/r開關(guān)和波束形成器20的發(fā)射控制器18來引導(dǎo)在微波束形成器14的控制下超聲波束從換能器陣列12的發(fā)射，所述發(fā)射控制器18接收來自用戶接口或控制面板38的用戶的操作的輸入。由發(fā)射控制器控制的發(fā)射特性是發(fā)射波形的幅度、相位和極性?？梢詮?正交于)換能器陣列的正前方，或者在針對(duì)更寬視場(chǎng)的不同角度處操控在脈沖發(fā)射的方向上形成的波束。

由換能器元件的連續(xù)的組所接收到的回波通過對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮舆t并且然后對(duì)其進(jìn)行組合而被波束形成。由來自每個(gè)片的微波束形成器14所產(chǎn)生的部分波束形成的信號(hào)被耦合到主波束形成器20，其中，將來自換能器元件的個(gè)體片的部分波束形成的信號(hào)被組合成完全波束形成的信號(hào)。例如，主波束形成器20可以具有128個(gè)通道，其中的每個(gè)都從12個(gè)換能器元件的片接收部分波束形成的信號(hào)。以這種方式，由二維陣列的超過1500個(gè)換能器元件接收到的信號(hào)能夠有效貢獻(xiàn)于單個(gè)波束形成的信號(hào)。

在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，經(jīng)波束形成的信號(hào)被耦合到線緩存器22。線緩存器22存儲(chǔ)因脈沖得到的回波信號(hào)，諸如在以針對(duì)脈沖反轉(zhuǎn)處理的快速相繼的方式發(fā)射的正-負(fù)(未反轉(zhuǎn)的/反轉(zhuǎn)的)脈沖對(duì)的正極性脈沖之后接收到的那些回波信號(hào)。當(dāng)不同地調(diào)制的脈沖對(duì)的第二脈沖被發(fā)射時(shí)，返回的回波與由線緩存器所存儲(chǔ)的先前脈沖的空間對(duì)應(yīng)的回波一起被應(yīng)用到加和器24和減法器26。這引起從圖像場(chǎng)中的公共點(diǎn)返回的回波被加和器24相加地組合并且被減法器26相減。由加和器22對(duì)來自相反相位或極性的發(fā)射脈沖的回波的相加組合將導(dǎo)致對(duì)基波頻率分量的消除以及諧波頻率分量的產(chǎn)生。這些諧波信號(hào)被施加到諧波帶通濾波器52。來自相反相位或極性的脈沖的回波的相減將導(dǎo)致對(duì)基波頻率分量的加強(qiáng)以及對(duì)諧波內(nèi)容的消除。這些基波頻率信號(hào)被施加到基波帶通濾波器。在超聲應(yīng)用中對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波是周知的，并且能夠使用硬件、軟件或者這兩者來完成以對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行處理和濾波。能夠例如在thomasszabo的“diagnosticultrasoundimaging:insideout”(elsevier學(xué)術(shù)出版社，2004年)找到這樣的技術(shù)，在此通過引用將其整體并入本文。

圖4圖示了該信號(hào)消除現(xiàn)象。該雙脈沖序列包括第一脈沖100以及在相同方向上順序發(fā)射的、相反相位或極性的脈沖102，亦即，它們兩者都對(duì)圖像場(chǎng)中的同一掃描線進(jìn)行聲學(xué)處理。以快速相繼的方式發(fā)射經(jīng)不同地調(diào)制的脈沖，以使對(duì)脈沖間運(yùn)動(dòng)的影響最小化；一旦響應(yīng)于第一脈沖而接收到回波就發(fā)射第二脈沖。在圖4a)和圖4b)中示出了兩個(gè)發(fā)射的脈沖。

在圖4c)和圖4d)中示出了來自圖像場(chǎng)中的點(diǎn)的作為響應(yīng)而接收到的回波。響應(yīng)于脈沖100而產(chǎn)生回波104，并且響應(yīng)于脈沖102而返回回波106。當(dāng)相加地組合這兩個(gè)回波時(shí)，這導(dǎo)致因相反極性而造成對(duì)基波頻率分量的消除。但是如在圖4e)處所示的，通過該組合而剩下的未消除和未揭示的是諧波信號(hào)分量110。在對(duì)基波頻率分量的消除之后剩下的這些諧波信號(hào)被施加到諧波帶通濾波器52。

類似地，在圖4f)中示出的從所述脈沖中的一個(gè)脈沖返回的回波104與來自其他脈沖的回波相減地組合。在圖4g)中的回波106’表示通過以反轉(zhuǎn)形式圖示第二回波信號(hào)(即，106)的該相減組合。當(dāng)回波104和106’被組合時(shí)，此時(shí)基波頻率分量是相同的并且將彼此相加地組合并加強(qiáng)，如由圖4h)中的基波頻率回波信號(hào)112所圖示的。這些基波頻率信號(hào)被施加到基波頻率帶通濾波器50。因此，由一個(gè)組合器(24)通過對(duì)基波頻率分量的消除來產(chǎn)生諧波信號(hào)，并且由另一組合器(26)產(chǎn)生基波頻率信號(hào)。

由于通過脈沖反轉(zhuǎn)消除而非通過頻率選擇對(duì)基波信號(hào)分量和諧波信號(hào)分量進(jìn)了行分離，因此能夠?qū)Ω髯缘膸нM(jìn)行移位以提高性能，如在圖3中所圖示的?；l率帶90不再如圖1中的那樣以頻率f為中心，而是如由譜90所示移位到更高的頻率。諧波譜92以基波譜的中心頻率的兩倍處為中心，并且諧波譜92也占據(jù)較寬的帶。另外，如圖3所示，允許兩個(gè)譜交疊。這是可接受的，因?yàn)樵诿總€(gè)譜中消除了其他譜的分量。如在圖1中，由帶tr圖示了換能器通帶?；◣V波器50和諧波帶通濾波器52然后對(duì)具有通帶特性94和96的兩個(gè)交疊譜進(jìn)行濾波。能夠看到，經(jīng)濾波的基波通帶94顯著寬于圖1的有限通帶94，從而產(chǎn)生寬帶基波信號(hào)和圖像。經(jīng)濾波的諧波通帶96也展現(xiàn)出寬的帶寬。由于諧波譜92延伸超過換能器通帶tr，因此諧波帶的上頻率邊緣96’被有效地限制到換能器通帶tr的上頻率邊緣。

跟隨基波頻率帶通濾波器50和諧波頻率帶通濾波器52，兩個(gè)信號(hào)路徑在每個(gè)中提供相同的處理。時(shí)間增益控制電路54和56提供隨深度的放大，基波信號(hào)和諧波信號(hào)由檢測(cè)器60和62來檢測(cè)，并且信號(hào)幅度由對(duì)數(shù)放大器64和66對(duì)數(shù)地轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，由基波/諧波組合器70對(duì)基波信號(hào)和諧波信號(hào)進(jìn)行組合。可以對(duì)圖像場(chǎng)中的每個(gè)點(diǎn)處的基波信號(hào)和諧波信號(hào)進(jìn)行組合，這是因?yàn)樗鼈兪怯蓪?duì)數(shù)放大器產(chǎn)生的，但是優(yōu)選地，它們是由加權(quán)電路67和68進(jìn)行加權(quán)的。例如，在近場(chǎng)中可以對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行大的加權(quán)而對(duì)基波信號(hào)進(jìn)行較小的加權(quán)，并且在遠(yuǎn)場(chǎng)中相反，與roundhill等人的專利的觀點(diǎn)一致以提供在近場(chǎng)中的高分辨率以及在遠(yuǎn)場(chǎng)中的更大的穿透性。

由組合器70產(chǎn)生的混合的基波/諧波圖像被耦合到掃描轉(zhuǎn)換器32和多平面重新格式化器44。掃描轉(zhuǎn)換器以期望的圖像格式在空間關(guān)系中布置回波信號(hào)，根據(jù)所述空間關(guān)系接收所述回波信號(hào)。例如，所述掃描轉(zhuǎn)換器可以將回波信號(hào)布置成二維(2d)扇形格式，或者當(dāng)執(zhí)行3d掃描時(shí)將回波信號(hào)布置成錐形三維(3d)圖像。所述掃描轉(zhuǎn)換器能夠在b模式結(jié)構(gòu)圖像上疊加顏色以產(chǎn)生彩色多普勒?qǐng)D像，所述顏色對(duì)應(yīng)于圖像場(chǎng)中的點(diǎn)處與其多普勒估計(jì)的速度相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，所述彩色多普勒?qǐng)D像描繪圖像場(chǎng)中組織和血流的運(yùn)動(dòng)。所述多平面重新格式化器將從身體的體積區(qū)域中的公共平面中的點(diǎn)接收的回波轉(zhuǎn)換成該平面的超聲圖像，如在美國(guó)專利6443896(detmer)中所描述的。體積繪制器42將3d數(shù)據(jù)集的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成如從給定參考點(diǎn)查看的投影3d圖像，如在美國(guó)專利6530885(entrekin等人)中所描述的。2d或3d圖像被從掃描轉(zhuǎn)換器32、多平面重新格式化器44以及體積繪制器42耦合到圖像處理器30，以用于進(jìn)一步增強(qiáng)、緩存和臨時(shí)存儲(chǔ)，從而在圖像顯示器40上顯示。包含文本和其他圖形信息(諸如患者id)的圖形顯示疊加層由圖形處理器36產(chǎn)生以用于與超聲圖像一起顯示。

在優(yōu)選實(shí)施例中，波束形成器20和微波束形成器14執(zhí)行多線波束形成，如在美國(guó)專利8137272(cooley等人)中所描述的，在此通過引用將其整體并入本文。當(dāng)由多線實(shí)施時(shí)，多個(gè)掃描線位置被每個(gè)發(fā)射脈沖同時(shí)地聲處理，并且所述波束形成器響應(yīng)于每個(gè)脈沖而產(chǎn)生回波的多條掃描線。每次發(fā)射的掃描線被空間地對(duì)準(zhǔn)，使得能夠通過脈沖反轉(zhuǎn)來組合對(duì)應(yīng)的回波，以響應(yīng)于兩次脈沖發(fā)射而沿著多條掃描線來產(chǎn)生基波信號(hào)和諧波信號(hào)。經(jīng)分離的諧波信號(hào)和基波信號(hào)被處理以如上所述地產(chǎn)生圖像。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地想到其他變型。例如，所述掃描轉(zhuǎn)換器可以在組合器70之前，使得基波信號(hào)和諧波信號(hào)在混合之前被首先單獨(dú)地轉(zhuǎn)換成期望的顯示格式。這使得在期望的情況下在混合之前或在沒有混合的情況下能夠?qū)χC波圖像和基波圖像的單獨(dú)顯示。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明還包括一種用于產(chǎn)生基波和諧波頻率圖像的方法。所述方法能夠包括：發(fā)射在基波頻率處的、相繼的、不同地調(diào)制的超聲脈沖并接收在基波頻率和諧波頻率處的回波信號(hào)。所述方法包括使用消除電路響應(yīng)于所接收到的回波信號(hào)而相加地和相減地組合來自不同地調(diào)制的超聲脈沖的所述回波信號(hào)，以產(chǎn)生分離的基波信號(hào)和諧波信號(hào)。所述方法包括(例如利用基波頻率濾波器)對(duì)基波頻率信號(hào)的帶進(jìn)行濾波并且(例如利用諧波頻率濾波器)對(duì)諧波頻率信號(hào)的帶進(jìn)行濾波。所述方法能夠包括例如使用搞一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器來檢測(cè)基波頻率圖像信號(hào)和諧波頻率圖像信號(hào)。所述方法也能夠包括組合所檢測(cè)到的基波頻率圖像信號(hào)與諧波頻率圖像信號(hào)，并且顯示混合的基波和諧波圖像。

應(yīng)當(dāng)理解，框圖圖示中的每個(gè)框、框圖圖示中的各框的組合以及在本文中公開的系統(tǒng)和方法的任何部分能夠由計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)施。這些程序指令可以被提供到處理器以生產(chǎn)機(jī)器，使得在處理器上運(yùn)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)施在框圖中的一個(gè)或多個(gè)框中指定的或針對(duì)在本文中公開的系統(tǒng)和方法所描述的動(dòng)作的模塊。計(jì)算機(jī)程序指令可以由處理器運(yùn)行以使得一系列的操作性步驟被處理器執(zhí)行以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)施的過程。計(jì)算機(jī)程序指令也可以使得操作性步驟中的至少一些被并行地執(zhí)行。此外，這些步驟中的一些也可以跨多于一個(gè)處理器來執(zhí)行，例如可以產(chǎn)生于多處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。另外，一個(gè)或多個(gè)過程也可以與其他過程同時(shí)執(zhí)行，或者甚至以與所圖示的不同的順序執(zhí)行而脫離本發(fā)明的范圍和精神。

計(jì)算機(jī)程序指令能夠被存儲(chǔ)在任何合適的計(jì)算機(jī)可讀硬件介質(zhì)上，所述計(jì)算機(jī)可讀硬件介質(zhì)包括，但不限于，ram、rom、eeprom、閃速存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)器技術(shù)、cd-rom、數(shù)字通用盤(dvd)或其他光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)設(shè)備或其他磁性存儲(chǔ)設(shè)備、或者能偶用于存儲(chǔ)期望的信息并能夠由計(jì)算設(shè)備訪問的任何其他介質(zhì)。處理器能夠包括諸如微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、集成電路等的硬件。