專利名稱：利用折射率可變透鏡的超聲成像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用折射率可變透鏡產(chǎn)生超聲圖像的方法。本發(fā)明還涉及一種包括布置為產(chǎn)生超聲圖像的折射率可變透鏡的成像系統(tǒng)，以及一種適于使得計算機系統(tǒng)能夠控制這種成像系統(tǒng)的計算機程序產(chǎn)品，該計算機系統(tǒng)包括具有與其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲裝置的至少一個計算機。
背景技術(shù)：
常規(guī)的超聲是通過利用元件陣列以脈沖回波的方式聚焦并操縱超聲波束來執(zhí)行的。通過對由陣列接收的信號延遲并求和來形成波束。可以通過對同一接收數(shù)據(jù)施加不同延遲而針對單個發(fā)射事件形成多個接收波束。當今系統(tǒng)通常使用2或4個接收波束(或多條線)以增加幀率。已經(jīng)提出將流體聚焦技術(shù)用于超聲成像。可以根據(jù)兩種具有不同聲速的不混溶液體來構(gòu)造流體聚焦透鏡。在液體之間的界面處發(fā)生折射，其可以被用于聚焦或操縱超聲波束。當在液體和外殼之間施加電壓時，電潤濕令彎月面移動。這允許通過改變電壓來控制焦點深度和界面傾斜度。流體聚焦技術(shù)因此提供了非常靈活的折射率可變透鏡，其在例如光學(xué)和超聲成像的各種成像中具有眾多應(yīng)用。流體聚焦技術(shù)特別適合于需要小孔徑(較大透鏡會產(chǎn)生重力透鏡效應(yīng)的問題)的高頻應(yīng)用。這種情況的示例包括利用基于導(dǎo)管的探頭進行心臟內(nèi)成像。對于心臟內(nèi)成像(特別是病灶監(jiān)測)，要求非常高的軸向分辨率，并且因此要求非常高的超聲頻率。典型的中心頻率為25MHz。這對應(yīng)于62μπι的波長·。為了構(gòu)造常規(guī)的相控陣列，需要· /2 = 31 μ m的元件間距，從技術(shù)角度考慮，這是極度具有挑戰(zhàn)性的。流體聚焦技術(shù)提供了一種優(yōu)質(zhì)的分辨率——其允許粗略地操縱波束以形成圖像，但仍然可以使用高頻單元件換能器。令人遺憾的是，由于固定的焦點，流體聚焦透鏡僅能夠一次在單方向上被操縱，因而接收多條線是不可能的。另外，不可能執(zhí)行動態(tài)接收聚焦(由此在接收線時接收焦點被移動至更深處)。因此，所得到的圖像在發(fā)射和接收兩者中具有固定的焦點，而這限制了其遠離焦點的分辨率。因此，利用折射率可變透鏡產(chǎn)生超聲圖像的改進方法將是有利的，這種用途的更高效和/或可靠的方法將是尤其有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明優(yōu)選試圖單獨地或者以任何組合的方式緩解、減輕或消除上述缺點中的一個或多個。具體而言，可以將本發(fā)明的目的視為提供一種用于利用折射率可變透鏡產(chǎn)生超聲圖像的方法，該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要相對小的換能器進行高頻率超聲應(yīng)用的上述問題。在本發(fā)明的第一方面中，通過提供用于利用折射率可變透鏡產(chǎn)生超聲圖像的方法來獲得這一目的和若干其他目的，該方法包括從換能器陣列發(fā)射多個發(fā)射波束，每個發(fā)射波束以沿著陣列的不同位置為中心，并且每個發(fā)射波束包括多個橫向間隔開的線位置，該橫向間隔開的線位置與另一波束的橫向間隔開的線位置在空間上相關(guān)，每個發(fā)射波束通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡而被發(fā)射；利用換能器陣列接收回波信號，每個回波信號通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡而被接收；通過以下操作在接收波束的橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生回波信號的多個接收線·1)同時處理響應(yīng)于一個發(fā)射波束接收的回波信號；或者2)重復(fù)地發(fā)射與同一發(fā)射波束對應(yīng)的發(fā)射事件，并且針對其每一個接收來自不同方向的回波信號；針對額外的發(fā)射波束，重復(fù)地產(chǎn)生回波信號的多個接收線；組合來自在空間上相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)； 以及利用圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。本發(fā)明特別地，但非專有地，提供一種用于利用其尺寸比迄今針對高頻率應(yīng)用所需的換能器更大的換能器進行高頻率超聲成像的方法是有利的。該換能器陣列不必是“良好采樣的(well-sampled) ”；S卩，具有與被接收的超聲信號的中心波長可比的寬度或尺寸。 這在非常高的頻率時尤其重要，在這種情況下良好采樣的陣列將需要非常難于制造的極小的元件。當重復(fù)地發(fā)射發(fā)射波束并從不同方向接收回波信號以在波束的橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生回波信號的多個接收線時，即當以順序的方式獲得回信號時，以相對簡單的方式實現(xiàn)處理是可能的。在一個實施例中，所述換能器陣列中的至少換能器的子組可以具有寬度W，該寬度顯著大于發(fā)射脈沖的中心波長的一半。具體而言，寬度W可以比發(fā)射脈沖的中心波長的一半至少大5、10、15或20倍。因此，本發(fā)明使得能夠優(yōu)選以高頻率實現(xiàn)用于超聲成像的換能器的簡化的硬件實施。在特定的實施例中，陣列中的所有換能器，即不止子組，可以具有寬度W，該寬度顯著大于發(fā)射脈沖的中心波長的一半。在特定實施例中，在所述陣列中的換能器的最小數(shù)量，N_元件，可以由以下不等式給出；N_ 元件=D/ff > (N_ 發(fā)射-l)/2*l/(M_sa，gla)其中D是發(fā)射孔徑，W是至少在換能器的子組中的每個換能器的寬度，丄發(fā)射是來自發(fā)射的在空間上相關(guān)的回波信號被組合的發(fā)射的數(shù)量，以及M_sa, gla是折射透鏡和換能器陣列的操縱角度和柵瓣角度之間的最大接受關(guān)系。根據(jù)這些參數(shù)，因此可能實現(xiàn)用于有利地實施本發(fā)明的陣列中最小數(shù)量的換能器。應(yīng)該注意的是，每個換能器的寬度，W，可以比迄今所見到的尤其是用于高頻率發(fā)射的換能器的寬度大。通常，陣列中換能器的數(shù)量，丄元件，可以高于5、10、15或20。優(yōu)選地，發(fā)射波束可以是超聲高頻率脈沖，優(yōu)選具有至少IOMHz、20MHz、25MHz、30MHz、40MHz或50MHz處的中
心頻率。任選地，所述換能器陣列中的至少換能器的子組具有高于0. 1,0. 2或0. 3mm的寬度W。通常，換能器具有幾乎相同的形狀和尺寸，但也有可能不是這種情況。通常，折射透鏡和換能器陣列的操縱角度和柵瓣角度之間的最大接受關(guān)系，M，可以根據(jù)超聲成像設(shè)計的特定選擇而處于大約5-40%，優(yōu)選10-35%，更優(yōu)選15-25%的間隔中。一般而言，來自發(fā)射的在空間上相關(guān)的回波信號被組合的發(fā)射的數(shù)量，丄發(fā)射，可以選自包括2、4、8、16、32、64和128的組。例如，本發(fā)明人已經(jīng)針對N_發(fā)射=4獲得了具有低信噪比(SNR)的有利結(jié)果。在一些實施例中，折射率可變透鏡的透鏡形狀可以針對不同發(fā)射波束變化，S卩，透鏡可以使得成像波束的粗略操縱成為可能。優(yōu)選地，折射率可變透鏡可以是流體透鏡，優(yōu)選是電潤濕液體透鏡。在第二方面中，本發(fā)明涉及一種布置為用于產(chǎn)生超聲圖像的成像系統(tǒng)，包括折射率可變透鏡，以及換能器陣列，其用于從其發(fā)射多個發(fā)射波束，每個發(fā)射波束以沿著陣列的不同位置為中心，并且每個發(fā)射波束包括多個橫向間隔開的線位置，該橫向間隔開的線位置與另一波束的橫向間隔開的線位置在空間上相關(guān)，每個發(fā)射波束通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡而被發(fā)射；該系統(tǒng)布置為用于利用換能器陣列接收回波信號，每個回波信號通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡而被接收；通過以下操作在接收波束的橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生回波信號多個接收線同時處理響應(yīng)于一個發(fā)射波束接收的回波信號；或者重復(fù)地發(fā)射與同一發(fā)射波束對應(yīng)的發(fā)射事件，并且針對其每一個接收來自不同方向的回波信號，針對額外的發(fā)射波束，重復(fù)地產(chǎn)生回波信號的多個接收線；組合來自空間上相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；以及利用圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。在第三方面中，本發(fā)明涉及一種計算機程序產(chǎn)品，其適于使得包括具有與其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲裝置的至少一個計算機的計算機系統(tǒng)能夠控制根據(jù)本發(fā)明的第三方面的成像系統(tǒng)。本發(fā)明的這一方面特別的但非專有的，優(yōu)勢在于可以通過計算機程序產(chǎn)品實施本發(fā)明，該計算機程序產(chǎn)品使得計算機系統(tǒng)能夠執(zhí)行本發(fā)明的第二方面的操作。因此，預(yù)期通過將計算機程序產(chǎn)品安裝在控制所述裝置的計算機系統(tǒng)上而改變某些已知的成像系統(tǒng)從而根據(jù)本發(fā)明進行操作?？梢栽谌魏晤愋偷挠嬎銠C可讀介質(zhì)，例如，基于磁性或光學(xué)的介質(zhì)上，或者通過諸如因特網(wǎng)的基于計算機的網(wǎng)絡(luò)，提供這種計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明的第一、第二和第三方面的每一個均可以與任何其他方面組合。本發(fā)明的這些和其他方面通過參考以下描述的實施例將是顯而易見并得以闡明。


現(xiàn)在通過參考附圖，將僅以示例的方式解釋本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明包括換能器陣列的具有折射率可變透鏡的成像系統(tǒng)的示意圖；圖2-4是根據(jù)本發(fā)明圖示用于產(chǎn)生超聲圖像的方法的示意圖；圖5是根據(jù)陣列操縱角度和換能器陣列的柵瓣角度之間的關(guān)系示出相對幅度的曲線圖；圖6是圖示說明根據(jù)本發(fā)明動態(tài)接收回波信號的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1是具有擁有流體1和流體2的折射率可變透鏡6的成像系統(tǒng)10的示意圖。 在該實施例中，電潤濕透鏡及進一步細節(jié)以及關(guān)于該透鏡的參考可以在屬于同一申請人的 WO 20047051323 和 WO 2008/0/4455，題為 “Apparatus for forming Variable Fluid Meniscus Configurations”中找到。兩個參考均通過引用被全文并入本文。透鏡6具有在透鏡6的側(cè)邊所指示的適當?shù)碾妷嚎刂?。在透鏡6之下放置換能器4的陣列5。透鏡6用于實現(xiàn)粗略的操縱。其操縱發(fā)射波束并且在接收期間保持指向相同的方向。遍及多元件陣列良好地對準來自軸上(以及來自接收焦點深度)的回波。由多通道接收波束形成器7接收陣列元件上的信號。該波束形成器通常是數(shù)據(jù)采樣波束形成器。通過改變在不同元件上接收的信號之間的相對延遲，接收波束形成器操縱接收波束遠離軸上方向(如流體聚焦透鏡所定義的)是可能的。另外， 接收波束形成器7通過在接收事件期間改變元件間的延遲能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)接收聚焦。波束形成器7示出為在透鏡6之下，但在實際成像系統(tǒng)中，例如導(dǎo)管，波束形成器可以放置為遠離透鏡6?？梢栽趯儆谕簧暾埲说腤02007/133878中找到用于實施本發(fā)明的適當?shù)牟ㄊ纬善?。W02007/133878通過引用被全文并入本文。可以在圖2所示的發(fā)射-接收示意圖中表示常規(guī)的掃描過程。發(fā)射波束和接收波束在同一方向上。在連續(xù)圖像線之間兩者被平移相同的量。這一序列由發(fā)射-接收示意圖 (右側(cè))上的星形表示，該星形位于斜率為-ι的直線上。通過發(fā)射和接收具有不同角度方向，或者(所示地)具有不同橫向偏移的波束可以形成圖像。圖3是根據(jù)本發(fā)明使用虹波束形成器(用于圖解說明的目的)進行采集的發(fā)射-接收示意圖。多線波束形成器能夠針對單個發(fā)射事件形成若干接收線。通過對每一個相同通道的接收數(shù)據(jù)應(yīng)用不同組的延遲而形成不同的接收線。這些接收線對應(yīng)于具有不同方向或不同橫向偏移的接收波束。對于常規(guī)成像，這些多線通常被用于增加往返線密度。例如，可以使用兩條接收波束，每者在發(fā)射波束的兩側(cè)。接收波束之間的間隔等于發(fā)射波束之間的間隔。連續(xù)發(fā)射事件的接收波束有3個是交疊的。從給定發(fā)射事件接收的線被圍在包圍表示回波信號的星形的方框中。根據(jù)本發(fā)明，以特殊的配置使用多線。在圖3中示出了具有虹多線波束形成器的示例。接收波束是平行的，并且以等于發(fā)射間隔的量分開。連續(xù)發(fā)射的接收波束有3個是交疊的?？紤]第一發(fā)射的第4個(最右側(cè))接收線。對于其他三個發(fā)射也形成該接收線。 其被圖4的發(fā)射-接收示意圖中的水平包圍框高亮。本發(fā)明作用于來自這四個發(fā)射-接收事件的信號。由于被組合的信號對應(yīng)于同一接收波束，因此可以將組合視為發(fā)生在發(fā)射空間中。因此，根據(jù)本發(fā)明組合來自空間相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號可以有益地應(yīng)用于產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。在一個實施例中，可以在一次發(fā)射事件中進行對與給定發(fā)射波束對應(yīng)的回波信號的數(shù)據(jù)采集，即，接收四個回波信號。在另一實施例中，發(fā)射事件可以引起若干回波信號，但首先只接收一個，并且之后發(fā)生基本相同的發(fā)射事件，接收圖3或4的“列”(接收方向)中的另一回波信號。重復(fù)這一過程以順序地獲得與給定發(fā)射波束對應(yīng)的回波信號。這一順序采集對于簡化處理可能是有益的。圖5是根據(jù)陣列操縱角度和換能器陣列的柵瓣角度之間的關(guān)系示出相對幅度的曲線圖，即對于不同操縱角度的主瓣和柵瓣的強度。X軸是操縱角度與柵瓣角度的比例 (= /W(弧度))。W是換能器的寬度。零角度對應(yīng)于以與發(fā)射相同的方向操縱接收。為 1的值對應(yīng)于在柵瓣方向操縱接收。垂直線示出經(jīng)驗法則一操縱的角度小于柵瓣角度的 20%是可接受的。操作頻率取為25MHz，則波長 為62 μ m。假定希望通過組合以奈奎斯特(Nyquist) 間距而間隔開的4個發(fā)射來執(zhí)行本發(fā)明。這需要多線以(最大)(N_發(fā)射-1)/2*·Τχ與發(fā)射方向間隔開，其中，Ν_發(fā)射是所組合的發(fā)射的數(shù)量，而· Tx是角發(fā)射間隔。對于Ν_發(fā)射 =4，最大多線間隔=(4-1)/2* · Tx = 3/2* · Tx0如果組合的發(fā)射以奈奎斯特間隔開，· Tx = · /D，其中D是發(fā)射孔徑。因此，最大多線間隔=3/2*·/!)。為了滿足柵瓣要求，需要0. 2* · /W > 3/2* · /DD/W > 3/(2*0. 2) = 7. 5D/W為發(fā)射陣列中的陣列元件的數(shù)量。因此，元件的數(shù)量應(yīng)該大于或等于8，N_元件·8。例如，如果孔徑為1. 5mm,則所需的元件尺寸或?qū)挾葹?. 5/8 = 0. 1875mm。利用標準切割方法制造具有這一間距的壓電元件是可行的。圖6為圖示說明動態(tài)接收回波信號的示意圖。慣性效應(yīng)限制能夠調(diào)整流體聚焦透鏡的速度。這意味著接收焦點通常是固定的。本發(fā)明可以用于通過在接收信號的時間上改變元件間的延遲而實現(xiàn)動態(tài)聚焦。這一點在圖6中示出，其中，從包含對象的介質(zhì)內(nèi)的不同深度接收的波前具有不同曲率。通過改變元件間的延遲，本發(fā)明可以使得回波被良好地對準，無論其來自的深度如何。所需的延遲的量對于這一相控陣列配置是相當小的。例如，目標1位于2mm的深度，則目標和陣列邊緣之間的距離為· (22+0. 752) = 2. 136mm，從而陣列中心和邊緣之間的延遲差為2. 136-2 = 0. 136mm ·2 ·。對于位于IOmm深度的目標3 (通常感興趣的最大深度)，該差甚至?xí)　?102+0.752) = 10.(^8mm，從而中心和邊緣之間的延遲差為0. 028mm · 1/2 ·。本發(fā)明也允許使用動態(tài)切趾法(apodization)。在接收事件期間擴大接收孔徑逐漸地向總和中添加更多元件。本發(fā)明還可以應(yīng)用于聚焦發(fā)射波束。如果將陣列元件單獨地連接到發(fā)射器，那么可以對由每個元件發(fā)射的波形進行相控或者時移，以實現(xiàn)發(fā)射聚焦?？梢詫Πl(fā)射進行聚焦或者發(fā)散。發(fā)射切趾法也是可能的。也可以利用環(huán)形換能器陣列實現(xiàn)本發(fā)明。這允許在接收上使用動態(tài)聚焦以及切趾法。這還允許在發(fā)射上使用不同的固定的焦點深度以及切趾法。本發(fā)明可以在超聲成像領(lǐng)域，特別是心臟內(nèi)基于導(dǎo)管的成像中使用。已經(jīng)在用于房顫處置的電生理程序的治療監(jiān)控中使用這種設(shè)備。圖7是根據(jù)本發(fā)明用于利用參見圖1的折射率可變透鏡6產(chǎn)生超聲圖像的方法的流程圖，包括Sl從換能器陣列5發(fā)射多個發(fā)射波束，Txl-Tx4，參見圖2_4，每個發(fā)射波束以沿著陣列的不同位置為中心，并且每個發(fā)射波束包括多個橫向間隔開的線位置，該橫向間隔開的線位置與另一波束的橫向間隔開的線位置空間相關(guān)，每個發(fā)射波束通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡6而被發(fā)射；S2利用換能器陣列5接收回波信號，每個回波信號通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡6而被接收；S3通過以下操作在接收波束的橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生多個回波信號接收線·同時處理響應(yīng)于一個發(fā)射波束接收的回波信號；或者重復(fù)地發(fā)射與同一發(fā)射波束對應(yīng)的發(fā)射事件并且針對其每一個接收來自不同方向的回波信號，S4針對額外的發(fā)射波束，重復(fù)地產(chǎn)生多個回波信號接收線；S5組合來自空間相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；以及S6利用圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。可以以包括硬件、軟件、固件或任何這些的組合來以任何合適的形式實現(xiàn)本發(fā)明。 可以以在一個或多個數(shù)據(jù)處理器和/或數(shù)字信號處理器上運行的計算機軟件來實現(xiàn)本發(fā)明或本發(fā)明的某些特征?？梢匀魏魏线m的方式在物理上、功能上和邏輯上實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的元件和部件。事實上，可以在單個單元中、多個單元中或者作為其他功能單元的部分來實現(xiàn)該功能。因此，本發(fā)明可以在單個單元中實現(xiàn)，或者可以在物理上及功能上分布在不同單元和處理器間。盡管已經(jīng)結(jié)合特定實施例描述了本發(fā)明，但并非旨在將其限于這里所述的特定形式。相反，本發(fā)明的范圍不僅限于所附權(quán)利要求。在權(quán)利要求中，“包括”不排除其他元件或步驟的存在。另外，盡管可以在不同權(quán)利要求中包括單個特征，但將其組合可能是有利的， 包括在不同權(quán)利要求中并不暗示特征的組合是不可行的和/或不利的。此外，單數(shù)指代不排除多個。因此，“一”、“一個”、“第一”、“第二”等指代不排除多個。另外，不應(yīng)將權(quán)利要求中的附圖標記解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于利用折射率可變透鏡(6)產(chǎn)生超聲圖像的方法，包括從換能器陣列( 發(fā)射多個發(fā)射波束(Txl-Tx4)，每個發(fā)射波束以沿著所述陣列位的不同位置為中心，并且每個發(fā)射波束包含多個橫向間隔開的線位置，該橫向間隔開的線位置與另一波束的橫向間隔開的線位置在空間上相關(guān)，每個發(fā)射波束通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的所述折射率可變透鏡(6)而被發(fā)射；利用所述換能器陣列( 接收回波信號，每個回波信號通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的所述折射率可變透鏡(6)而被接收；通過以下操作在接收波束的所述橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生回波信號的多個接收線·同時處理響應(yīng)于一個發(fā)射波束而接收的所述回波信號；或者重復(fù)地發(fā)射與同一發(fā)射波束對應(yīng)的發(fā)射事件，并且針對其每一個接收來自不同方向的回波信號，針對額外的發(fā)射波束，重復(fù)地產(chǎn)生回波信號的多個接收線；組合來自在空間上相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；以及利用所述圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述換能器陣列中的至少換能器的子組具有寬度W，該寬度顯著大于發(fā)射脈沖的中心波長的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述陣列中的換能器的最小數(shù)量， Ν_元件，由以下不等式給出；Ν_ 元件=D/ff > (Ν_ 發(fā)射-1) /2*1/ (M_sa，gla)其中D是發(fā)射孔徑，W是至少在所述換能器的子組中的每個換能器的寬度，1發(fā)射是來自發(fā)射的在空間上相關(guān)的回波信號被組合的發(fā)射的數(shù)量，以及M_sa, gla是所述折射透鏡和所述換能器陣列的操縱角度和柵瓣角度之間的最大接受關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述陣列中的所述換能器的數(shù)量，N_元件，高于 5、10、15 或 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述發(fā)射波束為超聲高頻率脈沖，優(yōu)選具有至少 20MHz、25MHz、30MHz、40MHz 或 50MHz 處的中心頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述換能器陣列中的至少換能器的子組具有高于 0. lmm、0. 2mm 或 0. 3mm 的寬度 W。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述折射透鏡和所述換能器陣列的操縱角度和柵瓣角度之間的最大接受關(guān)系，M，可以處于大約5-40%，優(yōu)選10-35%，更優(yōu)選15-25%的間隔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，來自發(fā)射的在空間上相關(guān)的回波信號被組合的發(fā)射的數(shù)量，1發(fā)射，選自包括2、4、8、16、32、64和128的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述折射率可變透鏡的透鏡形狀針對不同發(fā)射波束而變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述折射率可變透鏡是流體透鏡，優(yōu)選電潤濕液體透鏡。
11.一種布置為用于產(chǎn)生超聲圖像的成像系統(tǒng)(10)，包括 折射率可變透鏡(6)，以及換能器陣列(5)，用于從其發(fā)射多個發(fā)射波束(Txl-Tx4)，每個發(fā)射波束以沿著所述陣列的不同位置為中心，并且每個發(fā)射波束包括多個橫向間隔開的線位置，該橫向間隔開的線位置與另一波束的橫向間隔開的線位置在空間上相關(guān)，每個發(fā)射波束通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的所述折射率可變透鏡(6)而被發(fā)射； 所述系統(tǒng)布置為用于利用所述換能器陣列( 接收回波信號，每個回波信號通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的所述折射率可變透鏡(6)而被接收；通過以下操作在接收波束的所述橫向間隔開的線位置處產(chǎn)生回波信號的多個接收線·同時處理響應(yīng)于一個發(fā)射波束接收的所述回波信號；或者重復(fù)地發(fā)射與同一發(fā)射波束對應(yīng)的發(fā)射事件，并且針對其每一個接收來自不同方向的回波信號，針對額外的發(fā)射波束，重復(fù)地產(chǎn)生回波信號的多個接收線；組合來自在空間上相關(guān)的不同發(fā)射波束的接收線的回波信號，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；以及利用所述圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。
12.—種計算機程序產(chǎn)品，其適于使得包括具有與其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲裝置的至少一個計算機的計算機系統(tǒng)能夠控制根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過從換能器陣列(5)發(fā)射多個發(fā)射波束(Tx1-Tx4)并且利用該換能器陣列(5)通過具有相關(guān)聯(lián)的透鏡形狀的折射率可變透鏡(6)接收回波信號來產(chǎn)生超聲圖像。通過將來自空間相關(guān)的發(fā)射波束的接收線的回波信號進行組合，本發(fā)明使得能夠利用圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像。本發(fā)明對于利用其尺寸比迄今針對高頻率應(yīng)用所需的換能器相對更大的換能器進行高頻率超聲成像是有益的。該換能器陣列不必是“良好采樣的”；即，具有與被接收的超聲信號的中心波長可比的寬度或尺寸。這在非常高的頻率時尤其重要，在這種情況下良好采樣的陣列將需要非常難于制造的極小的元件。
文檔編號G10K11/30GK102326093SQ201080008238
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者J·羅貝爾, M·R·伯切, Y·S·史 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司