專利名稱：用于多線彩色血流和血管超聲成像的方法和裝置的制作方法
用于多線彩色血流和血管超聲成像的方法和裝置本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及醫(yī)療系統(tǒng)，更具體而言涉及一種用于多
線彩色血流和血管超聲成像的方法和裝置。超聲成像已經(jīng)被廣泛地用于觀察人體內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)，諸如心臟結(jié) 構(gòu)、腹部器官、胎兒和脈管系統(tǒng)。超聲成像系統(tǒng)包括連接到多通道發(fā)射和 接收波束形成器的換能器陣列，所述發(fā)射和接收波束形成器以預(yù)定時(shí)序向 各換能器施加電脈沖，以產(chǎn)生在預(yù)定方向上從陣列傳播的發(fā)射波束。
在發(fā)射波束通過身體時(shí)，聲能量的部分從具有不同聲學(xué)特性的組織 結(jié)構(gòu)被散射回?fù)Q能器陣列。接收換能器(其可以是工作在接收模式下的發(fā)射 換能器)將散射壓力脈沖轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的RF信號(hào)，所述RF信號(hào)被提供到接 收波束形成器。由于到各換能器的距離不同，散射聲波在不同時(shí)間到達(dá)各 換能器，于是RF信號(hào)具有不同的相位。接收波束形成器具有多個(gè)處理通道，所述處理通道具有連接到加法 器的補(bǔ)償延遲元件。接收波束形成器使用針對(duì)每個(gè)通道的延遲值并收集從 選定焦點(diǎn)散射的回波。因此，在將延遲信號(hào)相加時(shí)，從對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的信號(hào) 產(chǎn)生強(qiáng)信號(hào)，但從對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間的不同點(diǎn)到達(dá)的信號(hào)具有隨機(jī)的相位關(guān) 系，從而會(huì)發(fā)生相消干涉。此外，波束形成器選擇相對(duì)延遲，所述相對(duì)延 遲控制接收波束相對(duì)于換能器陣列的取向。于是，接收波束形成器能夠動(dòng) 態(tài)地導(dǎo)引具有期望取向的接收波束并將其聚焦在期望的深度。通過這種方 式，超聲系統(tǒng)獲取回波數(shù)據(jù)。超聲成像可以包括不同類型的超聲，例如，彩色血流超聲和彩色能 量血管(CPA)超聲。彩色血流超聲通過在利用高通雜波濾波器衰減掉慢速 移動(dòng)的強(qiáng)組織回波之后估計(jì)來自系綜(ensemble)(包)中在相同方向上的 連續(xù)發(fā)射的回波間的平均相移，從而檢測(cè)血液速度。彩色能量血管(CPA) 超聲是類似的，但顯示的是經(jīng)雜波濾波的回波的對(duì)數(shù)功率。
可以利用更大的系綜尺寸來改善彩色血流超聲和血管超聲中的信噪比。不過，使用更大的系綜尺寸會(huì)不利地降低超聲的幀頻?？梢酝ㄟ^用 系綜隔行布置不同方向來對(duì)較慢速度成像，以降低每個(gè)方向上的脈沖重復(fù)
頻率(PRF)而不降低幀頻?？梢酝ㄟ^針對(duì)每個(gè)發(fā)射波束形成多個(gè)(典型地 為2或4個(gè))接收方向稍微不同的波束來提高幀頻。通常對(duì)接收波束進(jìn)行 過度導(dǎo)引，使其遠(yuǎn)離發(fā)射波束方向，以使往返波束位置正確。
對(duì)于2X平行超聲成像而言，掃描的接收波束具有標(biāo)稱相同的信噪 比，這是由于接收波束與發(fā)射方向是等距的。然而，對(duì)于4X多線成像(即， 在4X1平面掃描中)而言，鑒于外側(cè)接收波束距發(fā)射方向的距離與內(nèi)側(cè)接 收波束不同的事實(shí)，外側(cè)接收波束的信噪比低于內(nèi)側(cè)接收波束。如果外側(cè) 和內(nèi)側(cè)波束的接收增益相同，那么，外側(cè)波束中的接收波束信號(hào)將更弱， 從而引起彩色信號(hào)中的4線周期圖案。如果在外側(cè)波束中增大接收增益使 得信號(hào)強(qiáng)度相等，那么外側(cè)波束中的噪聲將更強(qiáng)，從而引起背景噪聲中的4 線周期圖案。針對(duì)灰度級(jí)成像已經(jīng)提出了多種技術(shù)，其中，對(duì)來自相同接收方向 但是不同發(fā)射方向的RF信號(hào)進(jìn)行組合，以降低多線偽影。然而，這些技術(shù) 不適用于彩色血流和血管，這是由于RF組合依賴于具有兩個(gè)發(fā)射時(shí)間之間 的可忽略的運(yùn)動(dòng)。不僅是彩色血流和血管固有地考慮到運(yùn)動(dòng)，系綜尺寸也 增大幾何上相鄰發(fā)射之間的時(shí)間。通常，運(yùn)動(dòng)血液回波的去相關(guān)短于系綜。
需要一種在彩色血流和血管中使用大于2X多線而不會(huì)因改變信噪 比而導(dǎo)致人為噪聲的技術(shù)。因此，希望有克服現(xiàn)有技術(shù)問題的改進(jìn)的方法 和系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的針對(duì)多線超聲成像的系統(tǒng)的方 框圖；圖2為示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的多線成像方法的若干系綜
(無交錯(cuò)操作)的發(fā)射(T)和往返(R)方向的示意圖；以及
圖3為示出了根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的多線成像方法的若干系 綜(因子為二 (2)的交錯(cuò)操作)的發(fā)射(T)和往返(R)方向的示意圖。
在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似元件。此外，要注意附圖可能 不是按比例繪制的。
圖1是適于實(shí)施本公開的各實(shí)施例的多線超聲成像系統(tǒng)10的方框 圖。通過發(fā)射/接收(T/R)開關(guān)14將超聲發(fā)射器12耦合到換能器陣列或 探針16。換能器陣列16包括用于結(jié)合本公開的實(shí)施例執(zhí)行掃描的任何適當(dāng) 的換能器元件陣列。換能器陣列16將超聲能量發(fā)射到被成像區(qū)域中，并從 例如患者身體2內(nèi)的心臟1的各種結(jié)構(gòu)和器官接收散射超聲能量，或回波。 發(fā)射器12包括發(fā)射波束形成器。通過適當(dāng)?shù)匮舆t由發(fā)射器12施加到每個(gè) 換能器元件的脈沖，發(fā)射器沿期望的發(fā)射掃描線發(fā)射聚焦的超聲波束。
換能器陣列16通過T/R開關(guān)14耦合到超聲接收器18。換能器元 件在不同時(shí)間接收來自患者身體內(nèi)部給定點(diǎn)的散射超聲能量。換能器元件 將接收到的超聲能量轉(zhuǎn)換成接收到的電信號(hào)，由接收器18對(duì)所述電信號(hào)進(jìn) 行放大并將其提供給接收波束形成器20。來自每個(gè)換能器元件的信號(hào)被逐 個(gè)延遲，然后由波束形成器20相加以提供波束形成器信號(hào)，所述波束形成 器信號(hào)是沿給定接收掃描線的散射超聲能量水平的表示。在接收超聲能量 期間可以用適當(dāng)方式改變施加到所接收的信號(hào)的延遲，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聚焦。 針對(duì)多個(gè)掃描線重復(fù)該過程，以提供用于產(chǎn)生患者體內(nèi)的感興趣區(qū)域的圖 像的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，換能器陣列可以包括二維陣列，從而可以在 方位角和仰角(elevation)上調(diào)整接收掃描線，以形成三維掃描圖案。波束 形成器20例如可以是用于執(zhí)行根據(jù)本公開的實(shí)施例的多線超聲成像方法中 各種步驟和/或功能的數(shù)字波束形成器。在圖像數(shù)據(jù)緩沖器22中存儲(chǔ)波束形成器信號(hào)，如下所述，圖像數(shù) 據(jù)緩沖器22存儲(chǔ)針對(duì)圖像體積的不同圖段的圖像數(shù)據(jù)。從圖像數(shù)據(jù)緩沖器 22向顯示系統(tǒng)24輸出圖像數(shù)據(jù)，所述顯示系統(tǒng)24從圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣 區(qū)域的圖像。顯示系統(tǒng)24可以包括掃描轉(zhuǎn)換器，所述掃描轉(zhuǎn)換器將來自波 束形成器20的扇區(qū)掃描信號(hào)轉(zhuǎn)換成常規(guī)的光柵掃描顯示器信號(hào)。
系統(tǒng)控制器26提供多線超聲成像系統(tǒng)的全面控制。系統(tǒng)控制器26 執(zhí)行定時(shí)和控制操作，并可以包括微處理器和相關(guān)存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)施例 中，系統(tǒng)控制器26包括可以配置為用于執(zhí)行如本文相對(duì)于根據(jù)各實(shí)施例的 多線超聲成像方法所討論的各種功能的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)和/或控制單元。 此外，可以利用適當(dāng)?shù)木幊碳夹g(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器26的編程，以執(zhí)行本文所述的根據(jù)本公開的實(shí)施例的方法。此外，可以結(jié)合本公開的多線超聲成像
系統(tǒng)使用心電圖(ECG)設(shè)備(未示出)，其中，所述ECG設(shè)備包括將ECG 電極附著于對(duì)象或患者使用。ECG設(shè)備向系統(tǒng)控制器26供應(yīng)ECG波形， 用于在需要時(shí)針對(duì)給定的成像過程使成像與患者心動(dòng)周期同步。
多線超聲成像系統(tǒng)10還包括均耦合到系統(tǒng)控制器26以執(zhí)行下文進(jìn) 一步討論的功能的輸入元件28、介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器30、存儲(chǔ)器32和網(wǎng)絡(luò)接口 34。 輸入元件28可以包括例如鍵盤、鼠標(biāo)或其他一種或多種適當(dāng)輸入設(shè)備的任 何適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)備，使用戶能夠向多線超聲成像系統(tǒng)中進(jìn)行輸入。介質(zhì)驅(qū) 動(dòng)器30包括任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)驅(qū)動(dòng)器，用于與一個(gè)或多個(gè)不同類型的介質(zhì) (36)連接。例如，介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器30可以包括諸如DVD-RAM、 DVD+-RW 或CD-RW驅(qū)動(dòng)器中的任一種的光學(xué)讀寫驅(qū)動(dòng)器。介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器30還可以包 括諸如軟盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫磁盤驅(qū)動(dòng)器。另外，介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器30可以包括適于 對(duì)SmartMediaTM、 CompactFlash 、 Memory Stick^或當(dāng)前公知或?qū)黹_發(fā)的 其他類型存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行讀和寫的驅(qū)動(dòng)器。此外，存儲(chǔ)器32包括諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)存儲(chǔ)器， 用于存儲(chǔ)如本文相對(duì)于本公開的實(shí)施例討論的計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)。此外， 網(wǎng)絡(luò)接口 34耦合到系統(tǒng)控制器26，使系統(tǒng)控制器26能夠接入諸如內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、 因特網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)或其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。在本公開的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)優(yōu)選地包括適用于根據(jù)本公 開的實(shí)施例的多線超聲成像的方法和裝置中的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如， 介質(zhì)36可以包括可寫或可再寫CD、 DVD、 DVD-RAM或其他類似的計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)。介質(zhì)36也可以包括例如SmartMedia 、CompactFlash 、Memory Stid^或其他類型的當(dāng)前公知或?qū)黹_發(fā)的存儲(chǔ)設(shè)備。另外，計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)可以包括網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)的示例例如包括內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng) 或外聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，該附圖示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的多線成像 方法的若干系綜(無交錯(cuò)操作)的發(fā)射(T)和往返(R)方向的視圖50。 具體而言，四個(gè)系綜52、 54、 56和58被示出為在水平方向上為方向60的 函數(shù)而在垂直方向上為時(shí)間62的函數(shù)。每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射 波束序列和每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束。例如，對(duì)于系綜52而言，用附圖標(biāo)記64、 66、 68、 70、 72和74表示給定發(fā)射方向的發(fā)射波束序列和 每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束。系綜54、 56和58具有相應(yīng)方向上類似 的發(fā)射波束系列。此外，在圖2中，第一多個(gè)被示為4X。
根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例， 一種用于多線超聲成像的方法包括利用若 干系綜實(shí)施多線波束形成。每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射波束序列和 每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束。該方法還包括以等于第二多個(gè)不交迭多 線的幀頻構(gòu)建交迭多線圖像。第二多個(gè)是與第一多個(gè)不同的多個(gè)。在交迭 多線圖像中，第一系綜的接收波束以預(yù)定方式與相鄰系綜的接收波束交迭。 在一個(gè)實(shí)施例中，第二多個(gè)是少于第一多個(gè)的多個(gè)。例如，第一多個(gè)可以 包括四倍(4X)多線，第二多個(gè)可以包括三倍(3X)多線。換言之，在 針對(duì)所有系綜的接收射波束形成都是4X多線的實(shí)施例中，相鄰系統(tǒng)的外側(cè) 波束方向的交迭結(jié)果以預(yù)定方式產(chǎn)生等于3X非交迭多線的幀頻。亦即，波 束形成為4X，但所得圖像為3X。每個(gè)系綜序列包括外側(cè)往返波束，例如， 如針對(duì)系綜52用附圖標(biāo)記76和78所示，針對(duì)系綜54用附圖標(biāo)記80和82 所示，針對(duì)系綜56用附圖標(biāo)記84和86所示以及針對(duì)系綜58用附圖標(biāo)記 88和90所示。在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施多線波束形成包括配置相鄰系綜的外側(cè)往 返波束的對(duì)應(yīng)波束使其沿相同方向出現(xiàn)(即，交迭)；以及對(duì)從相鄰系綜沿 相同方向的外側(cè)往返波束導(dǎo)出的樣本相關(guān)性進(jìn)行組合。例如，如圖2所示， 配置外側(cè)往返波束80，使其與系綜52的外側(cè)往返波束78沿相同方向出現(xiàn)。 以類似方式配置外側(cè)往返波束84，使其與系綜54的外側(cè)往返波束82沿相 同方向出現(xiàn)。此外，配置外側(cè)往返波束88使其與系綜56的外側(cè)往返波束 86沿相同方向出現(xiàn)。該多線超聲成像方法還包括針對(duì)每個(gè)系綜獨(dú)立地處理針對(duì)外側(cè)往 返波束的系綜數(shù)據(jù)。在這種情況下，獨(dú)立于針對(duì)具有第二發(fā)射方向的第二 系綜的外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)對(duì)針對(duì)具有第一發(fā)射方向的第一系綜的外 側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該方法還包括進(jìn)行雜波濾波和樣本相關(guān)， 而不對(duì)來自相應(yīng)系綜的不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合。執(zhí)行雜波濾波和樣 本相關(guān)而不對(duì)來自不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合包括獨(dú)立于第二發(fā)射方向 的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束對(duì)第一發(fā)射方向的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束進(jìn)行處理，所述第二發(fā)射方向與所述第一發(fā)射方向不同。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，多線超聲成像方法還包括調(diào)節(jié)各波束形成參數(shù) (例如，系綜尺寸、波束間隔、感興趣區(qū)域等)以確保幀頻足以觀察期望 感興趣區(qū)域中的血液動(dòng)力學(xué)(即，平均流速、幅度、湍流等)。由于每幀有 多個(gè)系綜，相鄰系綜之間的血液動(dòng)力學(xué)改變甚至小于用戶所確定的幀間可 接受的改變。根據(jù)本公開的實(shí)施例的方法還包括在連續(xù)的系綜幀之間改變(波束 形成)發(fā)射方向，其中，每個(gè)幀包括預(yù)定數(shù)量的系綜。配置當(dāng)前幀的發(fā)射 方向，使其在出現(xiàn)前一幀的外側(cè)往返波束處出現(xiàn)。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例， 一種多線超聲成像方法利用4X多線波 束形成構(gòu)建3 X多線彩色血流或血管圖像。波束形成器將來自相鄰發(fā)射方向
的外側(cè)往返波束置于相同方向。然后將來自相同方向外側(cè)波束的樣本相關(guān) 性進(jìn)行組合，產(chǎn)生類^(于雙尺寸系綜的信噪比改善，其補(bǔ)償了外側(cè)波束降 低的信噪比。即使RF血液信號(hào)在系綜上去相關(guān)，該方法仍然有效，無論是 否使用交錯(cuò)操作，該方法都有效。以適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括使用雜波濾波和根據(jù)x(n) *Conj (x(n-l))計(jì)算樣本相關(guān)性。對(duì)于外側(cè)往返波束，針對(duì)每個(gè)發(fā)射方向 對(duì)系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立處理，其中，雜波濾波和樣本相關(guān)有利地不與來自不 同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合。在對(duì)外側(cè)往返波束進(jìn)行雜波濾波和樣本相關(guān)之后，對(duì)針對(duì)相同方向 上的外側(cè)波束的樣本相關(guān)性進(jìn)行組合，亦即，如同其來自更大系綜一樣。 針對(duì)每一第三幾何線，利用兩倍的樣本相關(guān)性繼續(xù)進(jìn)行彩色血流或血管算 法。更大數(shù)量的樣本相關(guān)性補(bǔ)償外側(cè)波束的較低信噪比。
因?yàn)闃颖鞠嚓P(guān)性測(cè)量延遲-1相位變化而不是絕對(duì)相位，對(duì)于從一個(gè) 系綜到下一系綜的一致性(或者系綜內(nèi)的一致性)沒有要求。僅假設(shè)血液 動(dòng)力學(xué)不會(huì)從一個(gè)系綜到下一系綜顯著變化，但這是對(duì)于任何彩色血流成 像的假設(shè)。為了進(jìn)一步降低多線人為噪聲，可以在連續(xù)幀上改變波束形成方 向，使得(例如)發(fā)射方向是外側(cè)波束在前一幀上所處的方向。在這種情 況下，少量的時(shí)域?yàn)V波(持續(xù)性)將會(huì)衰減任何殘余多線人為噪聲。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，該附圖示出了根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的多線成像 方法的若干系綜(因子為二 (2)的交錯(cuò)操作)的發(fā)射(T)和往返(R)方 向的視圖100。注意，根據(jù)本公開的實(shí)施例的技術(shù)不限于交錯(cuò)因子二 (2)， 這是由于這僅僅是如何利用交錯(cuò)對(duì)外側(cè)波束交迭進(jìn)行組合的一個(gè)示例的說 明。具體而言，將四個(gè)系綜52、 54、 56和58示為在水平方向上為方向60 的函數(shù)，而在垂直方向上為時(shí)間62的函數(shù)。每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的 發(fā)射波束序列和每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束。此外，在圖3的實(shí)施例 中，盡管所有系綜的接收射波束形成都是4X多線，但如圖所示，相鄰系綜 的外側(cè)波束方向的交錯(cuò)交迭產(chǎn)生等于3X非交迭多線的幀頻。換言之，波束 形成為4X，但所得圖像為3X。在圖3的實(shí)施例中，配置相鄰系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往 返波束使其在相同方向上出現(xiàn)包括以交錯(cuò)因子二 (2)將第一系綜52的外 側(cè)往返波束78中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與第一系綜相鄰的第二系綜54的 外側(cè)往返波束80中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束相交錯(cuò)。配置相鄰系綜的外側(cè)往返 波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束使其在相同方向上出現(xiàn)還包括不將第二系綜54 的外側(cè)往返波束82中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與第二系綜相鄰的第三系綜56 的外側(cè)往返波束84中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束相交錯(cuò)。配置相鄰系綜的外側(cè)往
、將第三系、綜56的外側(cè)往返波束86 l的^應(yīng)外側(cè)往返波束和與第二系 綜相鄰的第四系綜58的外側(cè)往返波束88中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束相交錯(cuò)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例， 一種用于多線超聲成像的系統(tǒng)，包括用于利 用若干系綜實(shí)施多線波束形成的模塊，每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射 波束序列以及每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束；以及用于以等于第二多個(gè) 非交迭多線的幀頻構(gòu)建交迭多線圖像的模塊，其中所述第二多個(gè)是與所述 第一多個(gè)不同的多個(gè)。在交迭多線圖像中，第一系綜的接收波束以預(yù)定方 式與相鄰系綜的接收波束相交迭。第二多個(gè)是少于第一多個(gè)的多個(gè)。在一 個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)包括四倍(4X)多線，第二多個(gè)包括三倍(3X) 多線。每個(gè)系綜序列包括外側(cè)往返波束。此外，用于實(shí)施多線波束形成的模塊包括波束形成器，將其配置 為布置相鄰系綜的外側(cè)往返波束中對(duì)應(yīng)的外側(cè)往返波束使其沿相同的方向出現(xiàn)；以及用于對(duì)從相鄰系綜沿相同方向的外側(cè)往返波束導(dǎo)出的樣本相關(guān) 性進(jìn)行組合的模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，波束形成器被配置為以例如交錯(cuò)因子二 (2)將 第一系綜的外側(cè)往返波束中對(duì)應(yīng)的外側(cè)往返波束和與第一系綜相鄰的第二 系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)。注意，這里使用交 錯(cuò)因子二 (2)僅僅為示例。本公開的技術(shù)可以被應(yīng)用于任何交錯(cuò)因子。此 外，將波束形成器配置為使其不將第二系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè) 往返波束和與第二系綜相鄰的第三系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返 波束相交錯(cuò)。另外，波束形成器被配置為以例如交錯(cuò)因子二 (2)將第三系 綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與第二系綜相鄰的第四系綜的 外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束相交錯(cuò)。系統(tǒng)還包括用于針對(duì)每個(gè)系綜獨(dú)立地處理針對(duì)外側(cè)往返波束的系 綜數(shù)據(jù)的模塊。處理模塊獨(dú)立于針對(duì)具有第二發(fā)射方向的第二系綜的外側(cè) 往返波束的系綜數(shù)據(jù)對(duì)針對(duì)具有第一發(fā)射方向的第一系綜的外側(cè)往返波束 的系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。系統(tǒng)還包括用于執(zhí)行雜波濾波和樣本相關(guān)而不混合 相應(yīng)系綜的來自不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)的模塊。執(zhí)行雜波濾波和樣本相關(guān)而 不混合來自不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)以及包括獨(dú)立于第二發(fā)射方向的系綜數(shù)據(jù) 的外側(cè)波束對(duì)第一發(fā)射方向的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束進(jìn)行處理，所述第二發(fā) 射方向與所述第一發(fā)射方向不同。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，用于實(shí)施多線波束形成的模塊還被配置為改變 連續(xù)系綜幀之間的(波束形成)發(fā)射方向，其中，每個(gè)幀包括預(yù)定數(shù)量的 系綜。將當(dāng)前幀的發(fā)射方向配置為在出現(xiàn)前一幀的外側(cè)往返波束處出現(xiàn)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例， 一種裝置包括顯示器；耦合到所述顯示器的 計(jì)算機(jī)/控制單元，其中，所述計(jì)算機(jī)/控制單元向所述顯示器提供數(shù)據(jù)以 繪示屏幕視圖；以及耦合到計(jì)算機(jī)/控制單元以向所述計(jì)算機(jī)/控制單元提 供輸入的模塊，其中，利用指令為計(jì)算機(jī)/控制單元編程，該指令響應(yīng)于所 述輸入模塊以執(zhí)行本文所述的多線超聲成像方法。另外，根據(jù)又一實(shí)施例， 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)， 所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有一組由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令，所述指令用于執(zhí)行如 本文所述的多線超聲成像方法。
盡管上文僅詳細(xì)描述了幾個(gè)示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員 容易理解，在示范性實(shí)施例中，在不脫離本公開的實(shí)施例的新穎教導(dǎo)和優(yōu) 點(diǎn)的情況下，可以進(jìn)行多種改動(dòng)。具體而言，可以將本文所述的實(shí)施例擴(kuò) 展為使其利用大于二 (2)的交錯(cuò)因子工作。例如，可以將本公開的實(shí)施例 應(yīng)用于涉及超聲醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的任何應(yīng)用。因此，如以下權(quán)利要求所界定 的，意在將所有這種修改包括在本公開的實(shí)施例的范圍之內(nèi)。在權(quán)利要求 中，模塊加功能條款意在覆蓋執(zhí)行所述功能的本文所述的結(jié)構(gòu)，并且，其 不僅包括結(jié)構(gòu)等價(jià)物，而且包括等價(jià)結(jié)構(gòu)。此外，在一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求中，不應(yīng)將括號(hào)中的任何附圖標(biāo)記理 解為限制權(quán)利要求。詞語"包括"和"包含"等不排除在任何權(quán)利要求或 作為整體的說明書中所列的元件或步驟之外還存在其他元件或步驟。單數(shù) 形式的元件不排除復(fù)數(shù)形式的這種元件，反之亦然?？梢越柚诎ㄈ舾?不同元件的硬件和/或借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。 在列舉了若干模塊的設(shè)備權(quán)利要求中，可以將這些模塊中的一些實(shí)現(xiàn)為同 一件硬件。在互不相同的從屬權(quán)利要求中提到特定測(cè)量的這一簡(jiǎn)單事實(shí)不 表示這些測(cè)量的組合是不利的。
權(quán)利要求
1、一種用于多線超聲成像的方法，包括利用若干系綜實(shí)施多線波束形成，每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射波束序列以及每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束；以及以等于第二多個(gè)非交迭多線的幀頻構(gòu)建交迭多線圖像，其中，所述第二多個(gè)是與所述第一多個(gè)不同的多個(gè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一系綜的接收波束以預(yù)定方 式與相鄰系綜的接收波束相交迭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一多個(gè)包括四倍(4X) 多線，而所述第二多個(gè)包括三倍(3X)多線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)系綜序列包括外側(cè)往返波束，另外其中，實(shí)施所述多線波束形成包括 向出現(xiàn)；以及對(duì)從所述相鄰系綜沿所述相同方向的所述外側(cè)往返波束導(dǎo)出的樣本相 關(guān)性進(jìn)行組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，將相鄰系綜的外側(cè)往返波束中 的相鄰系綜的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束配置為使其沿相同的方向出現(xiàn)還包括將第 一系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與所述第一系綜相鄰的第 二系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述交錯(cuò)操作包括進(jìn)行因子為 二 (2)的交錯(cuò)操作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，將相鄰系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束配置為使其在相同方向上出現(xiàn)還包括不將第二系綜的 外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與第二系綜相鄰的第三系綜的所述 外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，將相鄰系綜的外側(cè)往返波束中 的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束配置為使其在相同方向上出現(xiàn)還包括將第三系綜的外 側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與所述第二系綜相鄰的第四系綜的外 側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括 針對(duì)每個(gè)系綜獨(dú)立地處理外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，獨(dú)立于針對(duì)具有第二發(fā)射方 向的第二系綜的外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)對(duì)針對(duì)具有第一發(fā)射方向的第一 系綜的外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括執(zhí)行雜波濾波和樣本相關(guān)，而不對(duì)來自各自系綜的不同發(fā)射方向的數(shù) 據(jù)進(jìn)行混合。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述執(zhí)行雜波濾波和樣本相 關(guān)而不對(duì)來自不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合包括獨(dú)立于針對(duì)第二發(fā)射方向 的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束對(duì)針對(duì)第一發(fā)射方向的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束進(jìn)行處 理，所述第二發(fā)射方向與所述第一發(fā)射方向不同。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括調(diào)節(jié)波束形成參數(shù)以確保所述多線波束形成的幀頻足以觀察感興趣區(qū) 域中的血液動(dòng)力學(xué)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括改變連續(xù)系綜幀之間的波束形成發(fā)射方向，其中，每個(gè)幀包括預(yù)定數(shù) 量的系綜。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，將當(dāng)前幀的發(fā)射方向配置為 在出現(xiàn)前一幀的外側(cè)往返波束處出現(xiàn)。
16、 一種用于多線超聲成像的系統(tǒng)，包括用于利用若干系綜實(shí)施多線波束形成的模塊，每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射波束序列以及每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束；以及用于以等于第二多個(gè)非交迭多線的幀頻構(gòu)建交迭多線圖像的模塊，其 中，所述第二多個(gè)是與所述第一多個(gè)不同的多個(gè)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，第一系綜的接收波束以預(yù)定 方式與相鄰系綜的接收波束相交迭。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述第一多個(gè)包括四倍(4 X)多線，所述第二多個(gè)包括三倍(3X)多線。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)系綜序列包括外側(cè)往返 波束，另外其中，用于實(shí)施所述多線波束形成的所述模塊包括波束形成器，其被配置為布置所述外側(cè)往返波束中的相鄰系綜的對(duì)應(yīng) 外側(cè)往返波束使其沿相同的方向出現(xiàn)；以及用于對(duì)從所述相鄰系綜沿相同方向的所述外側(cè)往返波束導(dǎo)出的樣本相 關(guān)性進(jìn)行組合的模塊。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，另外其中，所述波束形成器被配置 為將第一系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與所述第一系綜相 鄰的第二系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述波束形成器被配置為進(jìn)行因子為二 (2)的交錯(cuò)操作的交錯(cuò)操作。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，另外其中，所述波束形成器被配置 為使其不將第二系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與所述第二 系綜相鄰的第三系綜的外側(cè)往返波束中對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，又其中，所述波束形成器被配置為 將第三系綜的外側(cè)往返波束中的對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束和與所述第二系綜相鄰 的第四系綜的所述外側(cè)往返波束中對(duì)應(yīng)外側(cè)往返波束進(jìn)行交錯(cuò)操作。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括 用于針對(duì)每個(gè)系綜獨(dú)立地處理外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)的模塊。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述處理模塊獨(dú)立于針對(duì)具 有第二發(fā)射方向的第二系綜的外側(cè)往返波束的系綜數(shù)據(jù)對(duì)針對(duì)具有第一發(fā) 射方向的第一系綜的外側(cè)往返波束的所述系綜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，還包括用于進(jìn)行雜波濾波和樣本相關(guān)，而不對(duì)來自各自系綜的不同發(fā)射方向 的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合的模塊。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，執(zhí)行雜波濾波和樣本相關(guān)而 不對(duì)來自不同發(fā)射方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合包括獨(dú)立于針對(duì)第二發(fā)射方向的系 綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束對(duì)針對(duì)第一發(fā)射方向的系綜數(shù)據(jù)的外側(cè)波束進(jìn)行處理， 所述第二發(fā)射方向與所述第一發(fā)射方向不同。
28、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，用于實(shí)施多線波束形成的所 述模塊還被配置為改變連續(xù)系綜幀之間的波束形成發(fā)射方向，其中，每個(gè) 幀包括預(yù)定數(shù)量的系綜。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中，將當(dāng)前幀的發(fā)射方向配置為 在出現(xiàn)前一幀的外側(cè)往返波束處出現(xiàn)。
30、 一種裝置，包括 顯示器；耦合到所述顯示器的計(jì)算機(jī)/控制單元，其中，所述計(jì)算機(jī)/控制單元 向所述顯示器提供數(shù)據(jù)以繪制屏幕視圖；以及耦合到所述計(jì)算機(jī)/控制單元用于向所述計(jì)算機(jī)/控制單元提供輸入的 模塊，其中，利用指令為所述計(jì)算機(jī)/控制單元編程，所述指令響應(yīng)于所述 輸入模塊用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的多線超聲成像方法。
31、 一種包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具 有一組可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令用于執(zhí)行如下' 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)用于利用若干系綜實(shí)施多線波束形成，每個(gè)系綜包括 給定發(fā)射方向的發(fā)射波束序列以及每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束；以及 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)用于以等于第二多個(gè)非交迭多線的幀頻構(gòu)建交迭多線 圖像，其中，所述第二多個(gè)是與所述第一多個(gè)不同的多個(gè)。
全文摘要
一種用于多線超聲成像的方法，包括利用若干系綜(52、54、56、58)實(shí)施多線波束形成。每個(gè)系綜包括給定發(fā)射方向的發(fā)射波束(T)序列(64、66、68、70、72、74)和每發(fā)射波束的第一多個(gè)接收波束(R)。該方法還包括以等于第二多個(gè)非交迭多線的幀頻構(gòu)建交迭多線圖像(50)。所述第二多個(gè)是與所述第一多個(gè)不同的多個(gè)。
文檔編號(hào)G01S15/89GK101548199SQ200780044706
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
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