能量多普勒血流復(fù)合成像方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能量多普勒血流復(fù)合成像方法及系統(tǒng)，其方法包括如下步驟：在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目N≧2；向待成像血流發(fā)射掃查線波束；接收血流成像的多個(gè)回波數(shù)據(jù)，處理所述數(shù)據(jù)以得到相應(yīng)的能量多普勒血流圖并進(jìn)行顯示。由于本發(fā)明通過在同一幀超聲掃查中若干掃查線中配置多個(gè)掃查方向，以保證其中至少有一條掃查線與當(dāng)前血流走向不垂直，從而保證了血流成像的靈敏度，進(jìn)而提升了超聲成像的圖像效果。
【專利說明】能量多普勒血流復(fù)合成像方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)超聲成像領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于醫(yī)學(xué)超聲成像領(lǐng)域提高能量多普勒血流成像靈敏度的復(fù)合成像方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】[0002]彩色血流成像技術(shù)憑借其對(duì)血流優(yōu)越的檢測(cè)能力，得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是能量多普勒血流成像(簡(jiǎn)稱血流成像臨床上對(duì)于超聲彩色血流成像的基本要求是血流檢測(cè)的靈敏度，尤其是在良惡性腫塊的檢測(cè)上，如果本該被檢出的血流因血流檢測(cè)的不靈敏而未被檢出，就會(huì)影響超聲醫(yī)生的判斷從而造成誤診或者漏診。
[0003]對(duì)于血流成像，當(dāng)超聲聲束方向與血流的流向垂直時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，此時(shí)多普勒頻偏近乎為0，因此在這種情況下血流信號(hào)的靈敏度很低?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了提高血流成像的靈敏度，幾乎所有的超聲成像設(shè)備都提供了偏轉(zhuǎn)功能。當(dāng)醫(yī)生看到聲束方向與血流流向近乎垂直時(shí)，醫(yī)生會(huì)通過啟用偏轉(zhuǎn)功能將聲束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以使聲束方向和血流流向不垂直，從而提高血流的檢出率。
[0004]然而，上述方案需要醫(yī)務(wù)人員手動(dòng)調(diào)整超聲設(shè)備來保證血流成像的靈敏度，不僅增加了醫(yī)務(wù)人員的負(fù)擔(dān)，且不免出現(xiàn)人為導(dǎo)致的錯(cuò)誤；此外，如果在一個(gè)切面的血流有多種走向，比如小器官(甲狀腺，乳腺或者睪丸等)的血流，醫(yī)生根本無法預(yù)知這些小血流的走向，不論醫(yī)生將聲束偏轉(zhuǎn)至哪一個(gè)方向，都只能提高血流流向跟聲束方向不垂直的血流檢測(cè)靈敏度，而使得與聲束方向垂直的血流的靈敏度大大降低，其不能最大程度地提高血流成像的靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所需解決的技術(shù)問題在于提供一種能量多普勒血流復(fù)合成像方法，以提高血流成像的靈敏度，優(yōu)化超聲成像效果。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種能量多普勒血流復(fù)合成像系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種能量多普勒血流復(fù)合成像方法，其包括如下步驟:
31、在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目2；
32、向待成像血流發(fā)射掃查線波束；
33、接收對(duì)應(yīng)于所述多條掃查線的多個(gè)回波數(shù)據(jù)，處理所述回波數(shù)據(jù)以獲取~個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)…，化并對(duì)所述~個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)〔X，7?進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖。
[0008]在本發(fā)明某些實(shí)施例中，所述掃查方向包括基準(zhǔn)角度、和/或互相對(duì)稱的第一角
度、第二角度。
[0009]作為上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基準(zhǔn)角度、第一角度、第二角度的掃查線數(shù)目相坐寸O
[0010]在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述同一幀中的每條掃查線配置有唯一的掃查方向。
[0011]作為上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2具體包括:
將發(fā)射孔徑M分為N個(gè)子陣Z，每個(gè)子陣Z工作于一個(gè)發(fā)射掃查方向，M=N*Z ；
計(jì)算一幀掃查中各條掃查線的延遲時(shí)間，并設(shè)定參考中心線，并根據(jù)各掃查線配置的掃描方向，以所述參考中心線為基準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；
獲取各掃查線所形成波束的左、右邊界，并根據(jù)各掃查線的左、右邊界獲取寬波束的范
圍；
將各掃查線對(duì)應(yīng)的發(fā)射波束囊括于所述寬波束的范圍內(nèi)。
[0012]作為上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3具體包括:
531、接收工作在多波束模式，波束數(shù)為P，接收孔徑為M，并對(duì)接收到的回波進(jìn)行N個(gè)掃查方向的波束合成，以獲得N個(gè)子幀數(shù)據(jù)Fj,其中，P ^ N, j=l，2，…，N;
532、對(duì)所述N個(gè)子幀數(shù)據(jù)h作多普勒彩色后處理，得到N個(gè)子幀能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)；
533、根據(jù)預(yù)定義的顯示像素點(diǎn)的位置，對(duì)數(shù)據(jù)匕進(jìn)行坐標(biāo)變換和插值，以得到N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj &，7)，其中，」_=1，2，…，N;
534、將N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj(X，y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖；其中，所述多普勒血流能量數(shù)據(jù)的復(fù)合算法為:
P (X，y) = max(Pj (x, y) },其中，j=l，2,…，N。
[0013]此外，本發(fā)明提供的一種能量多普勒血流復(fù)合成像系統(tǒng)，其包括:
配置模塊、用于在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目N 3 2 ;
發(fā)射模塊、用于向待成像血流發(fā)射掃查線波束；
接收模塊、用于接收對(duì)應(yīng)于所述多條掃查線的多個(gè)回波數(shù)據(jù)，處理所述回波數(shù)據(jù)以獲取N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)匕(X，y)，其中，j=l，2，…，N，并對(duì)所述N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj (X，y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖。
[0014]在本發(fā)明某些實(shí)施例中，所述掃查方向包括基準(zhǔn)角度、和/或互相對(duì)稱的第一角度、第二角度，所述基準(zhǔn)角度、第一角度、第二角度的掃查線數(shù)目相等。
[0015]作為上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)射模塊具體用于:
將發(fā)射孔徑M分為N個(gè)子陣Z，每個(gè)子陣Z工作于一個(gè)發(fā)射掃查方向，M=N*Z ；
計(jì)算一幀掃查中各條掃查線的延遲時(shí)間，并設(shè)定參考中心線，并根據(jù)各掃查線配置的掃描方向，以所述參考中心線為基準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；
獲取各掃查線所形成波束的左、右邊界，并根據(jù)各掃查線的左、右邊界獲取寬波束的范
圍；
將各掃查線對(duì)應(yīng)的發(fā)射波束囊括于所述寬波束的范圍內(nèi)。
[0016]作為上述系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述接收模塊具體包括:
波束合成單元、用于接收工作在多波束模式，波束數(shù)為P，接收孔徑為M，并對(duì)接收到的回波進(jìn)行N個(gè)掃查方向的波束合成，以獲得N個(gè)子幀數(shù)據(jù)Fj,其中，P ^ N, j=l，2，…，N;多普勒處理單元、用于對(duì)所述N個(gè)子幀數(shù)據(jù)h作多普勒彩色后處理，得到N個(gè)子幀能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)；
逆向映射單元、用于根據(jù)預(yù)定義的顯示像素點(diǎn)的位置，對(duì)數(shù)據(jù)&進(jìn)行坐標(biāo)變換和插值，以得到~個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)I…，~；
數(shù)據(jù)復(fù)合單元、用于將~個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)1〔X，7)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖；其中，所述多普勒血流能量數(shù)據(jù)的復(fù)合算法為:
？(叉，7)=胍叉!？』〔X，7)丨，其中，』二1，2，…，X。
[0017]根據(jù)以上技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明通過在同一幀超聲掃查中若干掃查線中配置多個(gè)掃查方向，以保證其中至少有一條掃查線與當(dāng)前血流走向不垂直，從而保證了血流成像的靈敏度，進(jìn)而提升了超聲成像的圖像效果；本發(fā)明的血流成像避免了人工調(diào)整掃查方向，使用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例或現(xiàn)有描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下述附圖僅為本發(fā)明的一部分附圖，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式中能量多普勒血流復(fù)合成像方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式中彩色血流成像的掃查線配置示意圖；
圖3是本發(fā)明一實(shí)施方式中彩色血流成像的掃查線發(fā)射示意圖；
圖4是本發(fā)明一實(shí)施方式中彩色血流成像的發(fā)射波束示意圖；
圖5是本發(fā)明一實(shí)施方式中彩色血流成像的掃查線接收示意圖；
圖6是本發(fā)明一實(shí)施方式中彩色血流成像的多普勒復(fù)合處理步驟的流程圖；
圖7是本發(fā)明一實(shí)施方式中能量多普勒血流復(fù)合成像系統(tǒng)的單元示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，基于本發(fā)明的各實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在未作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]參圖1所示，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，為了提高彩色血流成像的靈敏度，所述能量多普勒血流復(fù)合成像方法，包括如下步驟:
31、在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目2；
設(shè)置多個(gè)不同方向的掃查線，可在一定程度上保證至少有一個(gè)方向的掃查線可以與當(dāng)前組織內(nèi)的血流方向不垂直。在本發(fā)明某些實(shí)施方式中，為了保證不垂直的概率，同一幀中的每條掃查線配置有唯一的掃查方向，對(duì)于血流模式的總線數(shù)[中的每條線都有~個(gè)掃查方向，每個(gè)掃查方向都是唯一的。
[0022]參圖2所示，在本實(shí)施例中，在能量多普勒血流成像模式下，系統(tǒng)總共配置~個(gè)掃查方向，其中，各方向相對(duì)于基準(zhǔn)中心先的偏轉(zhuǎn)角度八和方向個(gè)數(shù)~由系統(tǒng)的內(nèi)部工程參數(shù)根據(jù)需要設(shè)定，即:Steer = [A1 A2...An]
在本發(fā)明某些實(shí)施方式中，N被設(shè)置為奇數(shù)，一般可為3、5、7等，而偏轉(zhuǎn)角度A可包括0° (基準(zhǔn)角度)、或者互相對(duì)稱的正角度、負(fù)角度(以0°為參考線)等，其中，正負(fù)對(duì)稱的角度可包括一組或者多組，正角度表示向右偏轉(zhuǎn)，負(fù)角度表示向左偏轉(zhuǎn)，例如:+/-15°等。而在本發(fā)明其他實(shí)施方式中，向左偏轉(zhuǎn)的角度及向右偏轉(zhuǎn)的角度也可不對(duì)稱設(shè)置，如，+ 13°、-15。。
[0023]本實(shí)施例中，以設(shè)置3個(gè)偏轉(zhuǎn)角度(-15°，0°和15°)的一幀掃查為例，在一幀掃查中，分別配置有上述_15°，0°和15°三個(gè)角度的掃查線的數(shù)目是相等的，比如，血流模式的線密度為L(zhǎng)，掃查方向?yàn)镹個(gè)，則每個(gè)方向擁有的掃查線為L(zhǎng)，總共的掃查線為L(zhǎng)*N。
[0024]繼續(xù)參圖2所示，以偏轉(zhuǎn)角度包括-15°，0°和15°的實(shí)施例為例，以位于彩色感興區(qū)域框內(nèi)的發(fā)射焦點(diǎn)所在的深度和彩色0°掃查線的交點(diǎn)為起點(diǎn)，按照系統(tǒng)設(shè)置的角度計(jì)算出各個(gè)方向角度的掃查線位置。其中，彩色模式0°掃查線為F21;F22，…，F(xiàn)2yL為血流模式的總線數(shù)。這樣以位于彩色感興區(qū)域框內(nèi)的發(fā)射焦點(diǎn)所在的深度和彩色模式0°掃查線的交點(diǎn)為起點(diǎn)，按照系統(tǒng)設(shè)置的角度計(jì)算出的掃查線為:
FIijFI2, -,FIl
F2i,F22,..., F2l
FN1, FN2, —, FNl
其中，假設(shè)Fl為向右偏轉(zhuǎn)的掃查線，F(xiàn)N為向左偏轉(zhuǎn)的掃查線，F(xiàn)2為0°掃查線線，這樣在一幀掃查中就有向左、向右以及0°的多個(gè)方向的掃查線，不論血流走向如何，都可以保證至少有一個(gè)方向的掃查線與血流走向不垂直，從而保證血流檢測(cè)的靈敏度。
[0025]S2、向待成像血流發(fā)射掃查線波束；
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述步驟S2具體包括如下步驟:設(shè)定參考中心線，計(jì)算一幀掃查中各條掃查線的延遲時(shí)間，并根據(jù)一幀掃查中各掃查線的預(yù)配置掃描方向進(jìn)行相應(yīng)角度的偏轉(zhuǎn)；之后，獲取一幀掃查中各掃查線所形成波束的左、右邊界，并根據(jù)各掃查線的左、右邊界獲取寬波束的范圍；此后，將一幀掃查中各掃查線對(duì)應(yīng)的發(fā)射波束囊括于所述寬波束的范圍內(nèi)。
[0026]請(qǐng)參圖3所示，基于上述步驟SI的掃查線配置方式，本發(fā)明給出了一種能量多普
勒血流復(fù)合成像的發(fā)射控制方式。在本實(shí)施方式中，以位于彩色感興區(qū)域框內(nèi)的發(fā)射焦點(diǎn)
所在的深度和彩色掃查0°掃查線的第i掃查線交點(diǎn)為起點(diǎn)計(jì)算出來的掃查線FlpFZi,…
和FNi為例，設(shè)當(dāng)前的掃查孔徑為M,將M分為N個(gè)子孔徑，一個(gè)子孔徑工作于一個(gè)發(fā)射掃查
方向，其中M=Z*N，Z為整彳\、2…N)的分配亨法及對(duì)應(yīng)的掃查角度如下:
【權(quán)利要求】
1.一種能量多普勒血流復(fù)合成像方法，其特征在于，其包括如下步驟: 51、在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目Ne 2; 52、向待成像血流發(fā)射掃查線波束； 53、接收對(duì)應(yīng)于所述多條掃查線的多個(gè)回波數(shù)據(jù)，處理所述回波數(shù)據(jù)以獲取N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)匕(X，y)，其中，j=l，2，…，N，并對(duì)所述N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)P」(X，y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述掃查方向包括基準(zhǔn)角度、和/或互相對(duì)稱的第一角度、第二角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)角度、第一角度、第二角度的掃查線數(shù)目相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述同一幀中的每條掃查線配置有唯一的掃查方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括: 將發(fā)射孔徑M分為N個(gè)子陣Z，每個(gè)子陣Z工作于一個(gè)發(fā)射掃查方向，M=N*Z ； 計(jì)算一幀掃查中各條掃查線的延遲時(shí)間，并設(shè)定參考中心線，并根據(jù)各掃查線配置的掃描方向，以所述參考中心線為基準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；` 獲取各掃查線所形成波束的左、右邊界，并根據(jù)各掃查線的左、右邊界獲取寬波束的范圍； 將各掃查線對(duì)應(yīng)的發(fā)射波束囊括于所述寬波束的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括: 531、接收工作在多波束模式，波束數(shù)為P，接收孔徑為M，并對(duì)接收到的回波進(jìn)行N個(gè)掃查方向的波束合成，以獲得N個(gè)子幀數(shù)據(jù)Fj,其中，P ^ N, j=l，2，…，N; 532、對(duì)所述N個(gè)子幀數(shù)據(jù)h作多普勒彩色后處理，得到N個(gè)子幀能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)； 533、根據(jù)預(yù)定義的顯示像素點(diǎn)的位置，對(duì)數(shù)據(jù)匕進(jìn)行坐標(biāo)變換和插值，以得到N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj &，7)，其中，」_=1，2，…，N; 534、將N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj(X，y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖；其中，所述多普勒血流能量數(shù)據(jù)的復(fù)合算法為: P (X，y) = max(Pj (x, y) },其中，j=l，2,…，N。
7.一種能量多普勒血流復(fù)合成像系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 配置模塊、用于在同一幀掃查中配置若干條掃查線，并為每條掃查線配置一定的掃查方向，其中，所述掃查方向的數(shù)目N 3 2 ; 發(fā)射模塊、用于向待成像血流發(fā)射掃查線波束； 接收模塊、用于接收對(duì)應(yīng)于所述多條掃查線的多個(gè)回波數(shù)據(jù)，處理所述回波數(shù)據(jù)以獲取N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)匕(X，y)，其中，j=l，2，…，N，并對(duì)所述N個(gè)子幀的能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj (X，y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述掃查方向包括基準(zhǔn)角度、和/或互相對(duì)稱的第一角度、第二角度，所述基準(zhǔn)角度、第一角度、第二角度的掃查線數(shù)目相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射模塊具體用于: 將發(fā)射孔徑M分為N個(gè)子陣Z，每個(gè)子陣Z工作于一個(gè)發(fā)射掃查方向，M=N*Z ； 計(jì)算一幀掃查中各條掃查線的延遲時(shí)間，并設(shè)定參考中心線，并根據(jù)各掃查線配置的掃描方向，以所述參考中心線為基準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度； 獲取各掃查線所形成波束的左、右邊界，并根據(jù)各掃查線的左、右邊界獲取寬波束的范圍； 將各掃查線對(duì)應(yīng)的發(fā)射波束囊括于所述寬波束的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收模塊具體包括: 波束合成單元、用于接收工作在多波束模式，波束數(shù)為P，接收孔徑為M，并對(duì)接收到的回波進(jìn)行N個(gè)掃查方向的波束合成，以獲得N個(gè)子幀數(shù)據(jù)Fj,其中，P ^ N, j=l，2，…，N; 多普勒處理單元、用于對(duì)所述N個(gè)子幀數(shù)據(jù)h作多普勒彩色后處理，得到N個(gè)子幀能量多普勒血流能量數(shù)據(jù)； 逆向映射單元、用于根據(jù)預(yù)定義的顯示像素點(diǎn)的位置，對(duì)數(shù)據(jù)h進(jìn)行坐標(biāo)變換和插值，以得到N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)Pj (1，7)，其中，」=1，2，…，N; 數(shù)據(jù)復(fù)合單元、用于將N個(gè)方向的多普勒血流能量數(shù)據(jù)匕(x, y)進(jìn)行復(fù)合，得到能量多普勒血流圖；其中，所述多普勒血流能量數(shù)據(jù)的復(fù)合算法為: P (X，y) = max(Pj (x, y) },其中，j=l，2,…，N。
【文檔編號(hào)】A61B8/06GK103829974SQ201210490009
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】吳方剛 申請(qǐng)人:飛依諾科技(蘇州)有限公司