專利名稱：超聲波成像設(shè)備的制作方法
發(fā)明概要本發(fā)明與超聲波成像方法和超聲波成像設(shè)備有關(guān)，具體地說，涉及用超聲波束以聲射線相繼掃描對象內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生動態(tài)圖像的超聲波成像方法和超聲波成像設(shè)備。
根據(jù)超聲波成像原理，用一個超聲波束以聲射線相繼掃描一個對象的內(nèi)部，從而接收回波。根據(jù)回波強(qiáng)度信號產(chǎn)生一個斷層照片，顯示為一個B模式圖像。利用回波的多普勒信號可以產(chǎn)生諸如血流之類的動態(tài)圖像，顯示為一個彩色多普勒圖像。
圖像的清晰度取決于掃描的聲射線密度。在使聲射線密度較密時，清晰度就提高，而在使聲射線密度較稀時，清晰度就降低。在掃描范圍一定時，圖像的幀頻在聲射線密度變密時降低，而在聲射線密度變稀時提高。在幀頻一定時，掃描范圍在聲射線密度變密時變窄，而在聲射線密度變稀時增寬。
由于在聲射線密度、掃描范圍和幀頻之間有以上關(guān)系，因此很難提高一個圖像的清晰度而不影響掃描范圍和幀頻。這特別在每個聲射線執(zhí)行多次發(fā)送和接收的彩色多普勒成像的情況下是一個問題。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)一種能使保持掃描范圍和幀頻與圖像的高清晰度相互兼容的超聲波成像方法和超聲波成像設(shè)備。
(1)按照解決這些問題的一種情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲成像方法，這種超聲成像方法的特征是使掃描的聲射線密度不均勻。
(2)按照解決這些問題的另一種情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲成像設(shè)備，這種超聲成像設(shè)備的特征是配備有使掃描的聲射線密度不均勻的聲射線密度調(diào)整裝置。
按照在(1)和(2)中所說明的相應(yīng)情況，本發(fā)明由于使掃描的聲射線密度不均勻，使得聲射線密度在所需部分較密而在其他部分較稀，從而可以使保持掃描范圍和幀頻與圖像的高清晰度可兼容。
(3)按照解決這些問題的又一種情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲成像方法，這種超聲成像方法的特征是使掃描的聲射線密度不均勻而保持掃描范圍不變。
(4)按照解決這些問題的又一個情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲成像設(shè)備，這種超聲成像設(shè)備的特征是配備有使掃描的聲射線密度不均勻而保持掃描范圍不變的聲射線密度調(diào)整裝置。
按照在(3)和(4)中所說明的相應(yīng)情況，本發(fā)明由于使掃描的聲射線密度不均勻而保持掃描范圍不變，使聲射線密度在所需部分較密而在其他部分較稀，從而可以使保持掃描范圍與圖像的高清晰度可兼容。
(5)按照解決這些問題的又一個情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像幀的超聲成像方法，這種超聲成像方法的特征是使聲射線密度不均勻而保持動態(tài)圖像幀的幀頻不變。
(6)按照解決這些問題的又一個情況，本發(fā)明提出了一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像幀的超聲成像設(shè)備，這種超聲成像設(shè)備的特征是配備有使掃描的聲射線密度不均勻而保持動態(tài)圖像幀的幀頻不變的聲射線密度調(diào)整裝置。
按照在(5)和(6)中所說明的相應(yīng)情況，本發(fā)明由于使掃描的聲射線密度不均勻而保持動態(tài)圖像幀的幀頻不變，使聲射線密度在所需部分較密而在其他部分較稀，從而可以使保持幀頻與圖像的高清晰度可兼容。
可取的是，可以使聲射線密度在有血流的部分較密而在形成高清晰度血流圖像的部分之外的其他部分較稀。
可取的是，可以根據(jù)多普勒信號的功率檢測血流存在，這樣可以可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度檢測血流存在，這樣可以可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度的散布(dispersion)檢測血流存在，這樣可以可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度和多普勒信號的功率檢測血流存在，這樣可以更可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度散布和多普勒信號的功率檢測血流存在，這樣可以更可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度及其散布檢測血流存在，這樣可以更可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以根據(jù)從多普勒信號得到的速度及其散布和多普勒信號的功率檢測血流存在，這樣可以還要可靠地檢測血流存在。
可取的是，可以使聲射線密度在一個由一個外部輸入指定的部分比較密而在這個部分之外的其他部分比較稀，這樣可以增大聲射線密度調(diào)整的自由度。
因此，可以實現(xiàn)一種能使保持掃描范圍和幀頻與圖像的高清晰度相互兼容的超聲成像方法和超聲波成像設(shè)備。
從以下對附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明中可以清楚地看到本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點。
附圖簡要說明

圖1為例示作為本發(fā)明的一個實施例的一個例子的設(shè)備的方框圖。
圖2為一個收發(fā)單元的方框圖。
圖3為一種典型的聲射線掃描圖。
圖4為一種典型的聲射線掃描圖。
圖5為一種典型的聲射線掃描圖。
圖6為一個B模式處理器的方框圖。
圖7為一個多普勒處理器的方框8為一個圖像處理器的方框圖。
圖9為一個控制器的方框圖。
圖10為一個例示在顯示單元上顯示的屏幕的示意圖。
圖11為示出例示本發(fā)明的實施例的一個例子的設(shè)備的操作的流程圖。
圖12為一種典型的聲射線掃描圖。
圖13為示出例示本發(fā)明的實施例的一個例子的設(shè)備的其它操作的流程圖。
發(fā)明詳細(xì)說明下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的一些實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1示出了一個超聲波成像設(shè)備的方框圖。這個設(shè)備是本發(fā)明的一個實施例的一個例子。與本發(fā)明的設(shè)備有關(guān)的實施例的例子按照設(shè)備的配置示出。與本發(fā)明的方法有關(guān)的實施例的例子按照設(shè)備的操作示出。
如圖1所示，所給出的這個設(shè)備具有一個超聲波探頭2。超聲波探頭2具有一個由多個在圖中未示出的超聲換能器形成的陣列。這些超聲換能器都用諸如PZT(鋯酸鉛(Zr)鈦酸鹽(Ti))陶瓷之類的壓電材料制成。用戶用超聲波探頭2與對象4接觸。
超聲波探頭2連接到收發(fā)單元6上。收發(fā)單元6為超聲波探頭2提供驅(qū)動信號，使超聲波探頭2發(fā)送超聲波。收發(fā)單元6接收由超聲波探頭2接收的回波信號。
圖2示出了收發(fā)單元6的方框圖。如圖2所示，收發(fā)單元6有一個發(fā)送定時產(chǎn)生單元602。發(fā)送定時產(chǎn)生單元602周期性地產(chǎn)生發(fā)送定時信號，輸出給發(fā)送波束形成器604。發(fā)送定時信號的周期受控制器18控制，如稍后要說明的那樣。
發(fā)送波束形成器604用來為發(fā)送的超聲波執(zhí)行波束形成，根據(jù)發(fā)送定時信號產(chǎn)生波束形成信號，以形成一個朝向預(yù)定方向的超聲波束。波束形成信號包括多個驅(qū)動信號，各加有一個與朝向關(guān)聯(lián)的時差。波束形成受控制器18控制，如稍后要說明的那樣。發(fā)送波束形成器604將發(fā)送波束形成信號輸出給收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)單元606。
收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)單元606將波束形成信號輸出給它相應(yīng)的超聲換能器陣列。在超聲換能器陣列內(nèi)，構(gòu)成發(fā)送孔徑的多個超聲換能器分別產(chǎn)生各有一個與驅(qū)動信號之間的時差相應(yīng)的相位差的超聲波。通過合并這些超聲波的波陣面形成一個沿著朝向預(yù)定方向的一些聲射線的超聲波束。
接收波束形成器610與收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)單元606連接。收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)單元606將超聲換能器陣列的接收孔徑接收的多個回波信號輸出給接收波束形成器610。接收波束形成器610用來執(zhí)行與發(fā)送聲射線相應(yīng)的接收波束形成。接收波束形成器610將各時差分別應(yīng)用于多個接收回波，調(diào)整它們的相位，然后將它們相加，形成一些沿著朝向預(yù)定方向的聲射線的回波接收信號。波束形成受控制器13控制，如稍后要說明的那樣。
按照發(fā)送定時產(chǎn)生單元602產(chǎn)生的發(fā)送定時信號以預(yù)定時間間隔重復(fù)執(zhí)行發(fā)送超聲波束。發(fā)送波束形成器604和接收波束形成器610按照重復(fù)發(fā)送情況使聲射線的方向改變預(yù)定的量。因此，對象4的內(nèi)部按照聲射線相繼受到掃描。這樣配置的收發(fā)單元6執(zhí)行例如如圖3所示的這種掃描。也就是說，用在z方向從輻射點200射出的聲射線202在θ方向上掃描一個二維區(qū)域206，執(zhí)行所謂的扇形掃描。
在收/發(fā)孔徑用超聲換能器陣列的一部分形成時，使孔徑相繼沿著陣列移動，從而可以實現(xiàn)例如如圖4所示的這種掃描。也就是說，使從輻射點200在z方向發(fā)射的聲射線202平移或者說沿著直線軌跡204移動，從而在x方向上掃瞄了一個矩形的二維區(qū)域206，即實現(xiàn)所謂的直線掃描。
順便說一下，在超聲換能器陣列是一個沿著一段在超聲波發(fā)送方向上伸出的圓弧形成的所謂凸陣列時，按照與直線掃描類似的聲射線掃瞄使聲射線202的輻射點200沿著一條弧形軌跡204移動，從而在例如如圖5所示的θ方向上掃描了一個扇形的二維區(qū)域206，當(dāng)然這就可以實現(xiàn)一種所謂的凸起掃描。
這樣一種掃描在控制器18的控制下重復(fù)執(zhí)行，如稍后要說明的那樣?？梢跃植扛淖儝呙瓒S區(qū)域206的聲射線的密度。在改變聲射線密度時，也就改變了圖像的清晰度。也就是說，隨著使聲射線密度變密，圖像的清晰度提高，而隨著使聲射線密度變稀，圖像的清晰度降低。
聲射線密度的改變由發(fā)送波束形成器604和接收波束形成器610在控制器18的控制下執(zhí)行，如稍后要說明的那樣。一個包括控制器18、發(fā)送波束形成器604和接收波束形成器610的部件示出了本發(fā)明的聲射線密度調(diào)整裝置的一個實施例的一個例子。
收發(fā)單元6連接到B模式處理器10和多普勒處理器12上。從收發(fā)單元6輸出的每個聲射線的回波接收信號組輸入B模式處理器10和多普勒處理器12。
B模式處理器10形成B模式圖像數(shù)據(jù)。如圖6所示，B模式處理器10配備有一個對數(shù)放大單元102和一個包絡(luò)檢波單元104。在B模式處理器10內(nèi)，對數(shù)放大單元102對每個回波接收信號進(jìn)行對數(shù)放大，而包絡(luò)檢波單元104檢測回波接收信號的包絡(luò)，得到一個表示在一個聲射線上每個反射點的回波的強(qiáng)度的信號，即一個A型顯示信號，從而形成分別以A型顯示信號的相應(yīng)瞬時振幅作為亮度值的B模式圖像數(shù)據(jù)。
多普勒處理器12用來形成多普勒圖像數(shù)據(jù)。多普勒圖像數(shù)據(jù)包括流速數(shù)據(jù)、分布數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)，如稍后要說明的那樣。
如圖7所示，多普勒處理器12包括正交檢波單元120、MTI濾波器(動目標(biāo)指示濾波器)122、自相關(guān)計算單元124、平均流速計算單元126、散布計算單元128和功率計算單元130。
多普勒處理器12用正交檢波單元120對每個回波接收信號進(jìn)行正交檢波，用MTI濾波器122對每個回波接收信號進(jìn)行MTI處理，從而得到每個回波的多普勒信號。此外，多普勒處理器12還用自相關(guān)計算單元124對MTI濾波器122輸出的信號進(jìn)行自相關(guān)計算。多普勒處理器12用平均流速計算單元126根據(jù)自相關(guān)計算的結(jié)果確定平均流速V。多普勒處理器12用散布計算單元128根據(jù)自相關(guān)計算的結(jié)果確定流速的散布T。此外，多普勒處理器12用功率計算單元130根據(jù)自相關(guān)計算的結(jié)果確定多普勒信號的功率PW。平均流速下面簡稱為流速。此外，流速散布簡稱為散布，而多普勒信號的功率簡稱為功率。
多普勒處理器12從每個聲射線得到表示在對象4內(nèi)運動的回波源的流速V、散布T和功率PW的相應(yīng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)表示了在聲射線上每個點(像素)的流速、散布和功率。順便說一下，所得到的流速為在每個聲射線方向上的分量。應(yīng)將對象接近超聲波探頭2的方向與對象離開超聲波探頭2的方向相區(qū)別。
B模式處理器10和多普勒處理器12連接到一個圖像處理器14上。圖像處理器14根據(jù)分別從B模式處理器10和多普勒處理器12輸入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生B模式圖像和多普勒圖像。
如圖8所示，圖像處理器14有一個中央處理單元(CPU)140。主存儲器144、外存儲器146、控制器接口148、輸入數(shù)據(jù)存儲器152、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器(DSC)154、圖像存儲器156和顯示存儲器158都通過總線142與CPU 140連接。
至少有一個由CPU 140執(zhí)行的程序存儲在外存儲器146內(nèi)。CPU 140在執(zhí)行這程序中需用的各種數(shù)據(jù)也存儲在外存儲器146內(nèi)。
CPU 140將相應(yīng)程序從外存儲器146裝入主存儲器144予以執(zhí)行，從而執(zhí)行預(yù)定的圖像處理。CPU 140通過控制接口148執(zhí)行將控制信號發(fā)送給控制器18和從控制18接收控制信號，如稍后要說明的那樣。
對于每個聲射線的分別從B模式處理器10和多普勒處理器12輸入的B模式圖像數(shù)據(jù)和多普勒圖像數(shù)據(jù)存儲在輸入數(shù)據(jù)存儲器152內(nèi)。存儲在輸入數(shù)據(jù)存儲器152內(nèi)的數(shù)據(jù)由DSC 154掃描和變換后存儲在圖像存儲器156內(nèi)。圖像存儲器156內(nèi)的數(shù)據(jù)通過顯示存儲器158輸出給顯示單元16。
顯示單元16連接到圖像處理器14上。顯示單元16供有來自圖像處理器14的圖像信號，根據(jù)圖像信號顯示圖像。顯示單元16包括一個圖形顯示器之類，可以用CRT(陰極射線管)顯示彩色圖像。
控制器18與上面談及的收發(fā)單元6、B模式處理器10、多普勒處理器12、圖像處理器14和顯示單元16連接?？刂破?8為它們的相應(yīng)部分提供控制信號，控制它們的操作。各種報告信號從相應(yīng)的受控部分輸入控制器18。B模式操作和多普勒模式操作在控制器18的控制下執(zhí)行。
如圖9所示，控制器18有一個CPU 180。主存儲器184、外存儲器186、操作單元接口183、收發(fā)單元接口190、B模式處理器接口192、多普勒處理器接口194、圖像處理器接口196和顯示單元接口198都通過總線182與CPU 180連接。
至少有一個由CPU 180執(zhí)行的程序存儲在外存儲器186內(nèi)。CPU 180在執(zhí)行這程序中需用的各種數(shù)據(jù)也存儲在外存儲器186內(nèi)。
CPU 180將相應(yīng)程序從外存儲器186裝入主存儲器184予以執(zhí)行，從而執(zhí)行預(yù)定的控制。CPU 180在程序執(zhí)的過程中通過操作單元接口188和通過顯示單元接口198執(zhí)行將控制信號發(fā)送給相應(yīng)部分和從相應(yīng)部分接收控制器信號。
操作單元20與控制器18連接。操作單元20由用戶控制，將適當(dāng)?shù)闹噶詈托畔⑤斎肟刂破?8。操作單元20配有例如鍵盤、指點裝置和其他操作裝置。
下面將對本設(shè)備的成像操作進(jìn)行說明。用戶將超聲波探頭2與對象4的一個所希望的點接觸。用戶對操作單元20進(jìn)行操作，以執(zhí)行B模式和多普勒模式組合的成像操作。
因此，在控制器18的控制下分時執(zhí)行B模式成像和多普勒模式成像。也就是說，執(zhí)行B模式和多普勒模式的混合掃描，比率是每次執(zhí)行一次B模式掃描和執(zhí)行預(yù)定次多普勒模式掃描。
在B模式中，收發(fā)單元6通過超聲波探頭2以聲射線相繼掃描對象4的內(nèi)部，逐個接收它們的回波。B模式處理器10用對數(shù)放大單元102對從收發(fā)單元6輸入的回波接收信號進(jìn)行對數(shù)放大，用包絡(luò)檢波單元104檢測它的包絡(luò)，得到A型顯示信號，從而根據(jù)它形成各聲射線的B模式圖像數(shù)據(jù)組。
圖像處理器14使輸入數(shù)據(jù)存儲器152可以存儲從B模式處理器10輸入的各聲射線的B模式圖像數(shù)據(jù)組。因此，在輸入數(shù)據(jù)存儲器152內(nèi)形成B型圖像數(shù)據(jù)的一些聲射線數(shù)據(jù)空間。
在多普勒模式中，收發(fā)單元6通過超聲波探頭2以聲射線相繼掃描對象4的內(nèi)部，逐個接收它們的回波。此時，每個聲射線執(zhí)行多次發(fā)送超聲波和接收回波。
多普勒處理器12用正交檢波單元120對每個回波接收信號進(jìn)行正交檢波而用MTI濾波器122對其進(jìn)行MTI處理。多普勒處理器12用自相關(guān)計算單元124確定自相關(guān)，用流速計算單元126根據(jù)自相關(guān)的結(jié)果確定流速V。此外，多普勒處理器12還用散布計算單元128確定散布T和用功率計算單元130得出功率PW。這些計算值分別產(chǎn)生一個回波源對于每個聲射線和每個像素的流速、散布和功率。
圖像處理器14使輸入數(shù)據(jù)存儲器152可以存儲從多普勒處理器12輸入的對于每個聲射線和每個像素的相應(yīng)多普勒圖像數(shù)據(jù)組。因此，在輸入數(shù)據(jù)存儲器152內(nèi)分別形成相應(yīng)的多普勒圖像數(shù)據(jù)的一些聲射線數(shù)據(jù)空間。
CPU 140用DSC 154對輸入數(shù)據(jù)存儲器152內(nèi)的B模式圖像數(shù)據(jù)和相應(yīng)的多普勒圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描和變換，將結(jié)果寫入圖像存儲器156。
此時，多普勒圖像數(shù)據(jù)分別寫為用流速V和散布T的組合表示的流速分布圖像數(shù)據(jù)，用功率PW表示的功率多普勒圖像數(shù)據(jù)或用功率PW和散布T組合表示的帶散布的功率多普勒圖像數(shù)據(jù)，以及用散布T表示的散布圖像數(shù)據(jù)。
CPU 140將B模式圖像數(shù)據(jù)和相應(yīng)的多普勒圖像數(shù)據(jù)寫入各分立的區(qū)域?；贐模式圖像數(shù)據(jù)和多普勒圖像數(shù)據(jù)的圖像在顯示單元16上顯示。
B模式圖像示出了體內(nèi)組織在一個聲射線掃描平面上的斷層照片。在一些彩色多普勒圖像中，流速分布圖像產(chǎn)生表示一個回波源的流速的二維分布的圖像。在給出的這個圖像中，顯示色按照流動的方向而不同。顯示色按照流速在亮度上不同。一些預(yù)定色的色混合量按照散布增大，從而改變各種顯示色的純度。流速分布圖像也稱為色流映射(Color Flow Mapping，CFM)圖像。
功率多普勒圖像產(chǎn)生一個表示功率的二維分布的圖像。按照圖像示出了行動的回波源的位置。圖像的每種顯示色的亮度與功率相應(yīng)。在功率與散布結(jié)合使用時，按照散布增大一些預(yù)定色的色混合量，從而改變每種顯示色的純度。
散布圖像產(chǎn)生一個表示散布值的二維分布的圖像。這個圖像也指出了一個速度具有散布的運動回波源的位置。每種顯示色的亮度與散布的量值相應(yīng)。速度具有散布的主要是血流。因此，可以將血流與諸如心臟瓣之類的組織的運動相區(qū)別。
在顯示單元16上顯示這些圖像時，顯示存儲器158將這些圖像與B模式圖像合并，在顯示單元16上顯示復(fù)合的圖象，從而可以觀測到一個與體內(nèi)組織有明顯的位置關(guān)系的彩色多普勒圖像。
圖10以示意圖形式示出了顯示這樣一個圖像的屏幕的例子。如圖10所示，在屏幕160上顯示了由一次扇形掃描攝下或者說成像的B模式圖像162。彩色多普勒圖像164顯示在B模式圖像162上。然而，彩色多普勒圖像164用一個顯示區(qū)的界面表示。作為彩色多普勒圖像164可以顯示CFM圖像、功率多普勒圖像或散布圖像。應(yīng)該顯示什么圖像，取決于用戶的選擇。
可以周密度局部改變的不均勻聲射線密度對對象4的一個與顯示區(qū)相應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行拍攝或成像。將聲射線密度改變成使得聲射線密度在有血流部分比其他部分更密一些。
圖11以流程圖形式示出了在對對象4的這個區(qū)域用不均勻聲射線密度成像時的操作。如圖11所示，在步驟302，用一個預(yù)定的聲射線密度執(zhí)行拍攝或成像。在初始狀態(tài)，預(yù)定的聲射線密度是均勻的聲射線密度。通過這樣成像所得到的彩色多普勒圖像存儲在圖像存儲器156內(nèi)。彩色多普勒圖像包括CFM圖像、功率多普勒圖像和散布圖像三個類型。
然后，在步驟304，確定是否在一個成像區(qū)內(nèi)存在一個血流。存在不存在血流根據(jù)例如多普勒信號的功率確定。也就是說，在多普勒信號的功率大于或等于一個預(yù)定門限值時，判斷為存在血流。在它小于這個門限值時，判斷為不存在血流。這樣的判決由圖像處理器14內(nèi)的CPU 140作出。CPU 140檢測功率大于或等于一個對于存儲在圖像存儲器156內(nèi)的每個功率多普勒圖像的門限值的像素的位置。CPU 140是按照本發(fā)明設(shè)計的血流檢測裝置的一個實施例的一個例子。
存在不存在血流可以根據(jù)流速而不是功率確定。在這種情況下，CPU 140檢測流速大于或等于一個對于存儲在圖像存儲器156內(nèi)的CFM圖像的門限值的像素的位置。這可以根據(jù)散布確定。在這種情況下，CPU 140檢測散布大于或等于一個對于存儲在圖像存儲器156內(nèi)的散布圖像的門限值的像素的位置。
對于功率、流速和散布中任何兩個的組合或者所有這三個的組合，存在不存在血流可以按照根據(jù)它們的門限值的作出的判決檢測。這樣可以實現(xiàn)高可靠的血流檢測。
在沒有檢測到血流時，在步驟306執(zhí)行成像，保持聲射線密度不變。在沒有檢測到血流時就在這種狀態(tài)下進(jìn)行成像。在檢測到血流時，就在步驟308執(zhí)行使血流部分的聲射線密度較密的成像。
這種成像通過控制器18控制收發(fā)單元6的發(fā)送波束形成器604和接收波束形成器610實現(xiàn)。根據(jù)一個從圖像處理器14輸入的指示血流位置的信號，控制器18將發(fā)送波束形成器604和接收波束形成器610控制成使聲射線密度在存在血流的部分更密一些。接著，在這種狀態(tài)下進(jìn)行成像。
因此，存在血流208的部分用較密的聲射線掃描，例如如圖12所示，使得在血流208附近可以得到清晰度較好的圖像。存在血流的部分之外的其他部分以比在存在血流部分稀的聲射線密度掃描。因此，雖然存在血流部分之外的這些部分的圖像在清晰度上有所降低，但并不會出現(xiàn)問題，因為這些部分不是用戶感興趣的。
在增高存在血流部分的聲射線密度時，可以相應(yīng)地將其他部分的聲射線密度設(shè)置得比初始值低一些。因此，可以使掃描每個成像區(qū)的聲射線的數(shù)量保持不變。保持聲射線數(shù)不變就能保持幀頻不變。于是也能保持掃描范圍不變。
聲射線密度在時初始狀態(tài)足夠密時，在使有血流部分的聲射線密度保持原樣的同時可以降低其他部分的聲射線密度。因此，減少了掃描一個圖像范圍的聲射線，從而使幀頻增大。
聲射線密度在初始狀態(tài)比較稀時，在使其他部分的聲射線保持原樣的同時可以提高有血流部分部分的聲射線密度。因此，增多了掃描一個圖像范圍的聲射線，從而使幀頻降低。然而，如果這落在容許范圍之內(nèi)，并不會出現(xiàn)問題。
上面所談到的調(diào)整聲射線密度以預(yù)先固定的預(yù)定時間間隔自動執(zhí)行。作為自動調(diào)整的替換方案，或者附加方案，可以在用戶利用一個按鈕之類規(guī)定的時間執(zhí)行調(diào)整。因此，即使由于對象4的人體運動、超聲波探頭2的移動等血流208的位置在成像區(qū)內(nèi)有所改變，也可以執(zhí)行適應(yīng)已更新的位置的聲射線密度調(diào)整。
用戶可以通過一個指點裝置之類在顯示屏幕上指定一個聲射線密度要提高的部分。圖13示出了說明在這種情況下的操作的流程圖。這個流程圖除步驟504和508外與圖11所示的流程圖相同。
如圖13所示，在步驟504，確定是否存在指定部分。在指定了聲射線密度要提高的部分時，就在步驟508，提高指定部分的聲射線密度。對聲射線密度的降低和提高的調(diào)整情況與以上類似。因此，存在血流208的部分可以用例如與圖12中所示的類似的方式以較密的聲射線成像。順便說一下，本技術(shù)不僅可以應(yīng)用于提高血流部分的聲射線密度的情況，而且也可以應(yīng)用于例如在一個B模式圖像的一個所希望的部分特別要用高清晰度成像之類的情況。
雖然以上根據(jù)優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了說明，但熟悉本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠在不背離本發(fā)明的技術(shù)范圍的情況下對以上這些實施例進(jìn)行各種改變和替換之類。因此，所有屬于權(quán)利要求的實施例以及以上實施例的各個例子都在本發(fā)明的專利技術(shù)保護(hù)范圍之內(nèi)。
在不背離本發(fā)明的精神和專利保護(hù)范圍的情況下，本發(fā)明可以有許多很為不同的實施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于在本說明書中所說明的這些具體實施例，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書給出。
權(quán)利要求
1.一種用一個超聲波束以聲射線相繼掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備包括一個使掃描的聲射線密度不均勻的聲射線密度調(diào)整裝置。
2.一種按照權(quán)利要求1所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個存在一個血流的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
3.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
4.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度檢測血流存在的血流檢測裝置。
5.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度散布檢測血流存在的血流檢測裝置。
6.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度和多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
7.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度散布和多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
8.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度及其散布檢測血流存在的血流檢測裝置。
9.一種按照權(quán)利要求2所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度及其散布和多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
10.一種按照權(quán)利要求1所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個由一個外部輸入指定的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
11.一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備包括一個使掃描的聲射線密度不均勻而保持掃描的范圍不變的聲射線密度調(diào)整裝置。
12.一種按照權(quán)利要求11所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個存在一個血流的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
13.一種按照權(quán)利要求12所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
14.一種按照權(quán)利要求12所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度檢測血流存在的血流檢測裝置。
15.一種按照權(quán)利要求12所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度散布檢測血流存在的血流檢測裝置。
16.一種如權(quán)利要求12中所述的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備還包括一個根據(jù)從多普勒信號中得到的速度及其散布和多普勒信號的功率檢測血流存在的血流檢測裝置。
17.一種按照權(quán)利要求11所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個由一個外部輸入指定的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
18.一種用一個超聲波束以聲射線相繼重復(fù)掃描一個對象的內(nèi)部從而接收回波再根據(jù)回波的多普勒信號產(chǎn)生一個動態(tài)圖像幀的超聲波成像設(shè)備，所述超聲波成像設(shè)備包括一個使掃描的聲射線密度不均勻而保持動態(tài)圖像幀的幀頻不變的聲射線密度調(diào)整裝置。
19.一種按照權(quán)利要求18所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個存在一個血流的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
20.一種按照權(quán)利要求18所述的超聲波成像設(shè)備，其中所述聲射線密度調(diào)整裝置將聲射線密度在一個由一個外部輸入指定的部分設(shè)置得比較密，而將聲射線密度在這個部分之外的其他部分設(shè)置得比較稀。
全文摘要
為了使保持超聲波成像的掃描范圍和幀頻與圖像的高清晰度相互兼容，將掃描的聲射線密度安排成不均勻的，使得聲射線密度在一個必要部分比較密而在這個部分之外的其他部分比較稀。
文檔編號G01S7/52GK1391871SQ02123148
公開日2003年1月22日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月19日
發(fā)明者鈴木陽一, 雨宮慎一 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司