本發(fā)明涉及一種超聲成像方法，尤其涉及一種雙平面探頭偏轉復合成像方法。

背景技術：

在超聲掃查成像中，需要對穿刺目標和穿刺針進行成像。

對于單平面超聲探頭來說，聲束垂直于探頭表面，即是聲束沿豎直方向，而穿刺針則設置在平面超聲探頭的一側，穿刺針以垂直于探頭表面方式進行穿刺時，聲束無法覆蓋穿刺目標和穿刺針，因此，為了獲得穿刺目標和穿刺針的成像，穿刺針必須與豎直方向成一角度，以傾斜方式進行穿刺。

穿刺針以傾斜方式進行穿刺時，穿刺針的穿刺距離遠比豎直穿刺大，增加患者的傷痛，另外，由于傾斜方式穿刺，穿刺針必須穿過患者身體上較大區(qū)域，容易刺穿一些血管或其它組織，造成不必要的損傷。

為解決上述穿刺針傾斜穿刺所存在的穿刺距離較大、容易刺穿一些血管或其它組織的缺陷，穿刺針豎直穿刺是理所當然的首選，但是，目前沒有較好的豎直穿刺成像裝置或技術，其中，最重要的問題是偏轉后的成像處理起來相當復雜，這是我們超聲成像領域一直所致力研究的方向。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種雙平面探頭偏轉復合成像方法，這種雙平面探頭偏轉復合成像方法能夠大幅度減少偏轉成像的復雜程度，從而實現(xiàn)垂直于檢測部位的方向進行穿刺，減少患者的傷痛，避免造成不必要的損傷，更加安全可靠。采用的技術方案如下：

一種雙平面探頭偏轉復合成像方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）采用雙平面探頭進行掃查：穿刺針垂直于檢測部位進行穿刺，第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭分別進行偏轉掃查，覆蓋穿刺目標和穿刺針；

（2）數(shù)據偏轉變換：分別將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭所獲得的原始數(shù)據線束變換為偏轉數(shù)據線束；

（3）數(shù)據復合：將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束；

（4）數(shù)據掃描：對復合數(shù)據線束進行數(shù)字掃描變換（DSC），形成圖像數(shù)據；

（5）成像：依據圖像數(shù)據進行成像。

本發(fā)明中，穿刺針以垂直于檢測部位的方向進行穿刺，第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭相向擺動，進行偏轉掃查，重疊覆蓋第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭之間的穿刺目標，將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭的原始數(shù)據線束變換為偏轉數(shù)據線束，并將兩者的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束，之后再進行數(shù)字掃描變換（DSC），形成圖像數(shù)據，最后依據圖像數(shù)據進行成像。本發(fā)明的關鍵在于：在進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據之前，將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束，然后再進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據，最后進行成像，這樣將數(shù)據的復合放在數(shù)字掃描變換（DSC）之前進行，僅進行簡單的疊加處理即可，大幅度減少偏轉成像的復雜程度，從而實現(xiàn)垂直于檢測部位的方向進行穿刺，減少患者的傷痛，避免造成不必要的損傷，更加安全可靠。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（2）數(shù)據偏轉變換，第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭均按如下步驟將原始數(shù)據線束變換為偏轉數(shù)據線束：

（2-1）選取原始數(shù)據線束B，原始數(shù)據線束B與豎直方向（對應于垂直于檢測部位的方向）具有一偏轉角；

（2-2）假設原始數(shù)據線束B進行數(shù)據偏轉變換后為偏轉數(shù)據線束A，偏轉數(shù)據線束A與豎直方向沒有偏轉角；

（2-3）確定原始數(shù)據線束B與偏轉數(shù)據線束A的交點集；

（2-4）當要確定偏轉數(shù)據線束A中某一數(shù)據線L上某一點P的數(shù)值時，在原始數(shù)據線束B的交點集中，選取至少四個靠近P點的交點，形成交點群Q，交點群Q中的各個交點的數(shù)值分別乘以加權值進行疊加，從而得出P點的數(shù)值，以此類推，得出偏轉數(shù)據線束A所有點的數(shù)值。

作為本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案，所述步驟（2-4）中，加權值按照交點群中各個交點與P點之間的距離進行權重分配。

上述通過原始數(shù)據線束B中選取交點進行疊加，來確定偏轉數(shù)據線束A中某一數(shù)據線L上某一點P的數(shù)值，達到偏轉變換的效果，同時又最大限度保留細節(jié)特征，使得最終成像具有更好的真實性。

優(yōu)選上述步驟（1）中的雙平面探頭，包括外殼、第一平面超聲探頭、穿刺針、第二平面超聲探頭和探頭擺動機構；探頭擺動機構安裝在外殼中，所述第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭并排設置在外殼的底面上，第一平面超聲探頭與第二平面超聲探頭之間有間隙，并且第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭均與探頭擺動機構的動力輸出端傳動連接；外殼設有穿刺導向孔，穿刺導向孔處于第一平面超聲探頭與第二平面超聲探頭之間的間隙，并且穿刺導向孔的軸線垂直于外殼的底面，穿刺針處于穿刺導向孔中。通過在外殼上設置兩個并排的第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭，并將穿刺導向孔設置在第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭之間的間隙，穿刺針插入到穿刺導向孔中，穿刺針以垂直于檢測部位的方向進行穿刺（即是垂直于外殼的底面），再通過探頭擺動機構驅動第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭相向擺動，進行偏轉掃查，重疊覆蓋第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭之間的穿刺目標，第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭分別獲得原始數(shù)據線束。

進一步優(yōu)選上述探頭擺動機構為齒輪傳動機構，齒輪傳動機構包括第一驅動齒輪、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第二驅動齒輪、第一驅動軸、第一傳動軸、第二傳動軸、第二驅動軸，第一驅動齒輪、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第二驅動齒輪分別通過第一驅動軸、第一傳動軸、第二傳動軸、第二驅動軸安裝在所述外殼上，第一驅動齒輪、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第二驅動齒輪依次嚙合，第一驅動軸與所述第一平面超聲探頭連接，第二驅動軸與所述第二平面超聲探頭連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明在進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據之前，將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束，然后再進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據，最后進行成像，這樣將數(shù)據的復合放在數(shù)字掃描變換（DSC）之前進行，僅進行簡單的疊加處理即可，大幅度減少偏轉成像的復雜程度，從而實現(xiàn)垂直于檢測部位的方向進行穿刺，減少患者的傷痛，避免造成不必要的損傷，更加安全可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方式的成像流程圖；

圖2是確定偏轉數(shù)據線束A中某一數(shù)據線L上某一點P的數(shù)值的示意圖；

圖3是雙平面探頭的結構示意圖；

圖4是圖3沿A-A的剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做進一步的說明。

如圖1所示，這種雙平面探頭偏轉復合成像方法，包括如下步驟：

（1）采用雙平面探頭進行掃查：穿刺針垂直于檢測部位進行穿刺，第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭分別進行偏轉掃查，覆蓋穿刺目標和穿刺針；

（2）數(shù)據偏轉變換：分別將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭所獲得的原始數(shù)據線束變換為偏轉數(shù)據線束；第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭均按如下步驟將原始數(shù)據線束變換為偏轉數(shù)據線束：

（2-1）選取原始數(shù)據線束B，原始數(shù)據線束B與豎直方向具有一偏轉角；

（2-2）假設原始數(shù)據線束B進行數(shù)據偏轉變換后為偏轉數(shù)據線束A，偏轉數(shù)據線束A與豎直方向沒有偏轉角；

（2-3）確定原始數(shù)據線束B與偏轉數(shù)據線束A的交點集；

（2-4）如圖2所示，當要確定偏轉數(shù)據線束A中某一數(shù)據線L上某一點P的數(shù)值時，在原始數(shù)據線束B的交點集中，選取至少四個靠近P點的交點，形成交點群Q，交點群Q中的各個交點的數(shù)值分別乘以加權值進行疊加，從而得出P點的數(shù)值，以此類推，得出偏轉數(shù)據線束A所有點的數(shù)值，其中，加權值按照交點群中各個交點與P點之間的距離進行權重分配；

（3）數(shù)據復合：將第一平面超聲探頭、第二平面超聲探頭的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束；

（4）數(shù)據掃描：對復合數(shù)據線束進行數(shù)字掃描變換，形成圖像數(shù)據；

（5）成像：依據圖像數(shù)據進行成像。

如圖3、圖4所示，上述雙平面探頭，包括外殼1、第一平面超聲探頭2、穿刺針3、第二平面超聲探頭4和齒輪傳動機構5；第一平面超聲探頭2、第二平面超聲探頭4并排設置在外殼1的底面上，第一平面超聲探頭2與第二平面超聲探頭4之間有間隙；齒輪傳動機構5包括第一驅動齒輪501、第一傳動齒輪502、第二傳動齒輪503、第二驅動齒輪504、第一驅動軸505、第一傳動軸506、第二傳動軸507、第二驅動軸508和調節(jié)旋鈕509，調節(jié)旋鈕509上設有刻度，第一驅動齒輪501、第一傳動齒輪502、第二傳動齒輪503、第二驅動齒輪504分別通過第一驅動軸505、第一傳動軸506、第二傳動軸507、第二驅動軸508安裝在外殼1上，第一驅動齒輪501、第一傳動齒輪502、第二傳動齒輪503、第二驅動齒輪504依次嚙合，第一驅動軸505與第一平面超聲探頭2連接，第二驅動軸508與第二平面超聲探頭4連接，調節(jié)旋鈕509安裝在第二傳動軸507的外端上；外殼1設有穿刺導向孔6，穿刺導向孔6處于第一平面超聲探頭2與第二平面超聲探頭4之間的間隙，并且穿刺導向孔6的軸線垂直于外殼1的底面，穿刺針3處于穿刺導向孔6中。

上述第一平面超聲探頭2、第二平面超聲探頭4均可以由單獨一個大陣元超聲探頭構成；上述第一平面超聲探頭2、第二平面超聲探頭4也均可以由兩個獨立的小陣元超聲探頭構成，其中一個小陣元超聲探頭用于垂直掃查，另一個小陣元超聲探頭用于偏轉掃查，然后進行復合，以擴大成像面積。

本實施例在進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據之前，將第一平面超聲探頭2、第二平面超聲探頭4的偏轉數(shù)據線束進行復合，形成復合數(shù)據線束，然后再進行數(shù)字掃描變換（DSC）形成圖像數(shù)據，最后進行成像，這樣將數(shù)據的復合放在數(shù)字掃描變換（DSC）之前進行，僅進行簡單的疊加處理即可，大幅度減少偏轉成像的復雜程度，從而實現(xiàn)垂直于檢測部位的方向進行穿刺，減少患者的傷痛，避免造成不必要的損傷，更加安全可靠。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發(fā)明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。