專利名稱：超聲成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書中公開的主題涉及超聲成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
“成像”指獲取一個(gè)或多個(gè)感興趣目標(biāo)的視覺特征的過程?！背暢上瘛敝赴ǔ曅盘柼幚淼某上襁^程。使用超聲成像技術(shù)的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員通常將具有足夠分辨率的清晰圖像用于正確的診斷。超聲圖像是通過使超聲波形穿過組織并處理從感興趣的目標(biāo)獲得的反射和/或透射部分來形成的。雖然使用較高頻率發(fā)送波形可以提高圖像的分辨率，但是較高頻率的波形通常會增加系統(tǒng)的噪聲，從而降低圖像的清晰度。當(dāng)成像目標(biāo)處于組織中很深的位置(例如，在組織體表面和組織體中感興趣目標(biāo)之間的距離)中時(shí)，系統(tǒng)噪聲也會增加。因此，為了將處在深處的目標(biāo)成像，可以通過調(diào)節(jié)超聲波形的頻率來實(shí)現(xiàn)在分辨率質(zhì)量和圖像清晰度之間的折中。超聲換能器通常發(fā)送和接收預(yù)定頻率范圍(例如，1.0至4.0MHz)和載波頻率(例如，7.0至15MHz)內(nèi)的超聲波形。超聲成像系統(tǒng)的操作員通常手動地調(diào)節(jié)超聲波形的頻率。
除了系統(tǒng)噪聲外，超聲”雜波”的影響也會降低圖像質(zhì)量。雜波通常是來自惰性組織或不感興趣目標(biāo)的環(huán)境反射的結(jié)果。一般地說，明亮的離軸目標(biāo)會引起離軸散射，所述散射將降低商用超聲系統(tǒng)對所需目標(biāo)的成像能力。來自這些離軸目標(biāo)的回波通常會產(chǎn)生寬范圍的雜波，所述雜波可能遮蔽來自目標(biāo)的信號，大大地降低圖像的對比度和/或軸向分辨率。例如，心臟成像中的胸廓、腹部成像中的膀胱都可能導(dǎo)致這種離軸雜波。
超聲成像系統(tǒng)通常工作在”基本”模式，在所述模式中，超聲換能器以第一載波頻率和/或帶寬發(fā)送超聲波形，并且接收和處理第一載波頻率和/或帶寬的反射信號。超聲成像系統(tǒng)通常還能夠選擇以”諧波”模式工作，在所述模式中，超聲換能器以第一載波頻率和/或帶寬發(fā)送超聲波形，而接收和處理較高的第二載波頻率(例如，第二載波頻率為第一載波頻率的整數(shù)倍，例如，約為第一載波頻率的兩倍)的反射信號。由于雜波主要出現(xiàn)在第一載波頻率附近的較低頻率中，所以通過利用諧波模式而接收反射信號中較高頻率的諧波分量(并且拒絕反射信號中的較低頻率)，可以提高雜波的抑制性能。但是，接收的諧波信號通常沒有接收的第一載波頻率的信號那么強(qiáng)。因此，使用諧波模式可能降低信噪比性能。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)實(shí)施例涉及測量超聲成像系統(tǒng)的多個(gè)候選系統(tǒng)的配置中至少一種性能特性的系統(tǒng)和/或方法，所述性能特性系統(tǒng)和/或方法基于(至少部分基于)在超聲換能器接收的一個(gè)或多個(gè)信號，同時(shí)根據(jù)候選系統(tǒng)的配置來配置超聲成像系統(tǒng)。可以自動選擇一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置，供給超聲成像系統(tǒng)使用，以便根據(jù)(至少部分根據(jù))一種或多種與不同候選系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的測量的性能特性獲取目標(biāo)的圖像。在可供選擇的實(shí)施例中，不是(或除了)自動選擇候選系統(tǒng)配置，而是可以顯示一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置，供操作員根據(jù)(至少部分根據(jù))與一種或多種系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一種測量的性能特性來進(jìn)行選擇。在還有另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，可以以與一個(gè)或多個(gè)測量性能特性有關(guān)的信息相結(jié)合的形式顯示多個(gè)候選系統(tǒng)配置中的一個(gè)或多個(gè)。


將參照以下附圖描述非限制性的和非窮舉的實(shí)施例，其中，在所有附圖中相同的標(biāo)號表示相同的部件，除非另有規(guī)定。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)學(xué)診斷超聲成像系統(tǒng)的示意的方框圖。
圖2是流程圖，說明選擇根據(jù)圖1所示實(shí)施例的超聲成像系統(tǒng)工作頻率的過程的實(shí)施例。
圖3是根據(jù)圖1所示實(shí)施例的后端映射級實(shí)施例的示意圖。
圖4是說明選擇用于將目標(biāo)成像的系統(tǒng)配置的過程的實(shí)施例的流程圖，所述成像過程基于(至少部分基于)圖1所示實(shí)施例的雜波標(biāo)志的測量結(jié)果。
圖5是關(guān)于圖4所示實(shí)施例的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的用于測量雜波標(biāo)志的直方圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析的圖形描述。
圖6A至6C是說明用于通過比較以多波束角接收的信號強(qiáng)度來測量雜波標(biāo)志的另一種技術(shù)的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本說明書引用的”一個(gè)實(shí)施例”意指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在要求保護(hù)的主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在本說明書不同地方的”在一個(gè)實(shí)施例中”或”一個(gè)實(shí)施例”不必都涉及同一個(gè)實(shí)施例。而且具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。
本說明書涉及的”超聲圖像”與”目標(biāo)”的表示有關(guān)，所述”目標(biāo)”包含在使用超聲成像技術(shù)獲取的組織體內(nèi)。超聲圖像可以表示為顯示器或打印媒體上的用于醫(yī)學(xué)診斷的可視圖像。超聲圖像也可以表示為”像素值”的組合，所述像素值表示圖像上大量”像素位置”中的圖像強(qiáng)度。但是這些僅僅是超聲圖像的一些例子，所述要求保護(hù)的主題并沒有局限于這些方面。
本說明書涉及的”超聲波形”與信號有關(guān)，所述信號能夠在組織體中傳播和/或穿過組織體。在一些實(shí)施例中可以把超聲波形描述為具有特定峰值功率、頻帶寬度和中心或載波頻率。也可以以脈沖(例如單個(gè)脈沖或脈沖序列)信號的形式發(fā)送超聲波形。但是，這些僅僅是超聲波形的一些例子，所述要求保護(hù)的主題并沒有局限于這些方面。
本說明書中涉及的”超聲換能器”與裝置有關(guān)，所述裝置能夠執(zhí)行以下操作中的至少一個(gè)將超聲波形發(fā)送給目標(biāo)和/或接收來自目標(biāo)的反射波形。在一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器可以包括單一換能器單元或多個(gè)分布在表面區(qū)域、形成相控陣的單獨(dú)的換能器單元，其中所述各單元能夠獨(dú)立地發(fā)送超聲波形的一部分或接收所接收的反射波形的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器可以配置成通過將超聲波形發(fā)送給目標(biāo)并接收由目標(biāo)反射或發(fā)射的能量對目標(biāo)”主動掃描”。但是這些僅僅是超聲換能器的一些例子，所述要求保護(hù)的主題并沒有局限于這些方面。
在一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器也可以配置成發(fā)送具有特定”發(fā)送頻率”的超聲波形，所述超聲波形用發(fā)送信號帶寬和/或發(fā)送信號帶寬的發(fā)送中心頻率中的至少一個(gè)來表征。類似地，超聲換能器也可以配置成接收具有特定”接收頻率”的反射的或發(fā)射的能量，所述能量，它是用接收信號帶寬和/或接收信號帶寬的中心頻率中的至少一個(gè)來表征。但是這些僅僅是發(fā)送頻率和/或接收頻率的一些例子，所述要求保護(hù)的主題并沒有局限于這些方面。發(fā)送頻率和/或接收頻率中的一個(gè)或多個(gè)方面也可以表征超聲成像系統(tǒng)的”工作頻率”。因此，工作頻率可以或者表征發(fā)送或接收載頻、發(fā)送或接收帶寬，或者表征它們的任意組合。
本說明書中涉及的”所需的成像深度”與待成像的組織體的目標(biāo)深度有關(guān)。例如，所需的成像深度可以與組織中器官的深度，包括成像換能器表面和器官表面部分之間的距離有關(guān)。所需的成像深度也可以根據(jù)由操作員或技術(shù)人員輸入給成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來確定，以便規(guī)定感興趣的組織內(nèi)的成像深度。但是這些僅僅是所需成像深度的一些例子，所述要求保護(hù)的主題并沒有局限于這些方面。
為了檢測關(guān)于存在與接收信號組合的”噪聲”或”系統(tǒng)噪聲”的信息，可以對接收的信號進(jìn)行處理。系統(tǒng)噪聲的來源起源于各種原因，包括例如來自待成像的組織體環(huán)境溫度的噪聲或來自接收和/或處理所述信號的裝置內(nèi)部部件的噪聲。系統(tǒng)噪聲可以具有特定的光譜特征，例如，白噪聲或彩色信號雜波。但是這些僅僅是噪聲、系統(tǒng)噪聲和/或這些噪聲的來源的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
為了得到高質(zhì)量的圖像(例如，用于醫(yī)學(xué)診斷的圖像)，”噪聲容限閾值”可以這樣確定噪聲的量值，使得存在低于噪聲容限的系統(tǒng)噪聲的成像過程產(chǎn)生可以獲得高質(zhì)量超聲圖像的接收信噪比?？梢杂枚喾N形式中的任何一種形式表示噪聲容限閾值，包括例如絕對噪聲功率和/或可以用來表示噪聲數(shù)值或電平的相對于所需信號強(qiáng)度的增益(例如，用分貝表示)。但是這些僅僅是如何表示噪聲容限閾值的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
本說明書中討論的”系統(tǒng)配置”涉及限定超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例的操作的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，系統(tǒng)配置可以用一個(gè)或多個(gè)工作頻率表征，所述工作頻率可以用于利用超聲成像系統(tǒng)將目標(biāo)成像。系統(tǒng)配置也可以用基本成像模式或諧波成像模式表征。同樣，系統(tǒng)配置也可以用工作頻率和/或成像模式的任意組合表征。但是這些僅僅是系統(tǒng)配置實(shí)施例的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
本說明書中討論的”測量的噪聲電平”涉及一個(gè)或多個(gè)噪聲分量和/或系統(tǒng)噪聲的測量結(jié)果。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)超聲成像系統(tǒng)按照系統(tǒng)配置的實(shí)施例工作時(shí)，測量的噪聲電平可以從超聲換能器接收的信號獲得。因此，如上所指明的，測量的噪聲電平可以用絕對噪聲功率和/或相對于帶信息的信號功率的增益表示。但是這些僅僅是測量的噪聲電平的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
本說明書中討論的”雜波標(biāo)志”涉及度量標(biāo)準(zhǔn)，所述度量標(biāo)準(zhǔn)可以表示超聲圖像中出現(xiàn)雜波的程度。例如，可以在根據(jù)一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)配置實(shí)施例配置超聲成像系統(tǒng)時(shí)測量雜波標(biāo)志。但是這些僅僅是如何確定雜波標(biāo)志測量結(jié)果的例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
本說明書中討論的”性能特性”涉及度量標(biāo)準(zhǔn)，所述度量標(biāo)準(zhǔn)表明系統(tǒng)完成或基本上完成作業(yè)或任務(wù)或影響系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量的能力。在超聲成像系統(tǒng)的情況下，例如系統(tǒng)噪聲或雜波程度的標(biāo)志可以提供一種性能特性，所述性能特性表示超聲成像系統(tǒng)提供的圖像質(zhì)量。但是，這些僅僅是性能特性的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
超聲成像系統(tǒng)的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面可以由操作員或技術(shù)人員在操作員控制臺上設(shè)置。例如，操作員或技術(shù)人員可以根據(jù)(至少部分根據(jù))顯示器上的圖像或其它信息設(shè)置一個(gè)或多個(gè)超聲波形參數(shù)或選擇一種成像模式(例如，基本模式與諧波模式的比較)。此外，超聲成像系統(tǒng)的實(shí)施例可以根據(jù)(至少部分根據(jù))，例如從超聲換能器接收的信號得到的具體測量結(jié)果，”自動”調(diào)節(jié)或選擇一個(gè)以上的系統(tǒng)參數(shù)或系統(tǒng)配置的實(shí)施例。在沒有操作員或技術(shù)人員的具體選擇或操作的情況下，可能出現(xiàn)這樣一種系統(tǒng)輸入或系統(tǒng)配置的自動調(diào)節(jié)或選擇。但是這僅僅是自動調(diào)節(jié)和/或選擇的一個(gè)例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
簡要地說，一個(gè)實(shí)施例涉及系統(tǒng)和/或方法，所述系統(tǒng)和/或方法用于當(dāng)根據(jù)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例配置超聲成像系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)(至少部分根據(jù))在超聲換能器上接收的一個(gè)或多個(gè)信號，測量超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例的多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的至少一個(gè)性能特性。然后可以選擇候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)供超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例使用，以便根據(jù)(至少部分根據(jù))對與候選系統(tǒng)配置實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)性能特性進(jìn)行的比較獲取目標(biāo)的圖像。但是這僅僅是一個(gè)實(shí)施例的例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
在可供選擇的實(shí)施例中，代替或除了自動選擇一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例外，可以顯示一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例，供操作員根據(jù)(至少部分根據(jù))與一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)配置實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)測量的性能特性進(jìn)行選擇。在還有另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，可以與有關(guān)一個(gè)或多個(gè)測量的性能特性的信息組合在一起顯示所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)。但是這些僅僅是附加的可供選擇的實(shí)施例，可能還有其它實(shí)施例，沒有局限在這些方面。
圖1是實(shí)施例10的醫(yī)學(xué)診斷超聲成像系統(tǒng)的方框圖。發(fā)送波束形成裝置11將超聲波形通過發(fā)送/接收開關(guān)12和換能器陣列13發(fā)送出去。換能器陣列13可以響應(yīng)射向待成像的目標(biāo)B的發(fā)送波形而產(chǎn)生超聲脈沖。從目標(biāo)B返回的回波照射在換能器陣列13上，所述換能器將這些回波轉(zhuǎn)換為接收信號，并且通過發(fā)送/開關(guān)12在接收波束形成裝置14上接收所述接收信號。接收波束形成裝置14可以應(yīng)用合適的延遲和來自換能器13的各個(gè)單元的相移信號產(chǎn)生來自目標(biāo)B中所選位置的接收信號，以便進(jìn)行相干求和。在加到掃描變換器17之前，這些波束形成信號被加到幅度檢測器15以及包括對數(shù)壓縮裝置16和自適應(yīng)多維后端映射級18的后端處理器。掃描變換器17在適合于顯示器19的網(wǎng)格上產(chǎn)生顯示值。顯然，這僅僅是成像系統(tǒng)實(shí)施例的一個(gè)例子，在所述要求保護(hù)的主題范圍內(nèi)可能還包括許多其它例子。
單元11-19可以使用任何合適的單元，并不局限于任何具體的實(shí)現(xiàn)方案。例如，發(fā)送和接收波束形成裝置11和14可以構(gòu)造成模擬和/或數(shù)字裝置，以及可以使用任何合適的換能器陣列，包括一個(gè)單元的換能器陣列和/或各種維數(shù)的相控陣。系統(tǒng)實(shí)施例10還可以包括在換能器陣列13和顯示器19之間的信號路徑上的附加單元，可以刪除圖解說明的各單元中選中的單元，或者可以改變一些單元的次序。例如，可以改變后端處理器和掃描變換器17的次序。
通過對加到換能器陣列13單元的信號施加合適的延遲和/或系數(shù)權(quán)重，發(fā)送波束形成裝置11可以使換能器陣列13以具有特定角方向(例如，主瓣的角取向)的”發(fā)送波束”發(fā)送超聲波形。類似地，通過把合適的延遲和/或系數(shù)權(quán)重加到在換能器陣列13接收的信號上，接收波束形成裝置14可以增強(qiáng)對來自目標(biāo)的特定角方向上的信號反射的接收，以便有效生成”接收波束”。
操作員控制臺20使操作員能夠提供用于確定獲取超聲圖像的參數(shù)的輸入數(shù)據(jù)。這樣的參數(shù)可以包括，例如體組織中被成像目標(biāo)的深度、手動選擇的工作頻率等?？刂破?2可以根據(jù)(至少部分根據(jù))來自操作員控制臺的參數(shù)和從后端處理器、檢測器15和/或發(fā)送和接收波束形成裝置11和14監(jiān)控的信息，規(guī)定超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例的工作模式。例如，控制器22可以確定由發(fā)送和接收波束形成裝置11和14應(yīng)用的超聲成像波形的頻率(例如，脈沖載頻和帶寬)、工作模式(例如，基本成像模式或諧波成像模式)、發(fā)送和接收波束形成裝置11和14的波束形成參數(shù)(例如，波束的角方向和功率)、準(zhǔn)備在顯示器19上顯示的圖像的一部分和/或其它工作方式。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制器22可以將操作控制信號提供給發(fā)送和接收波束形成裝置11和14，以便規(guī)定某些工作參數(shù)。例如，控制器22可以確定使用的一個(gè)或多個(gè)超聲波形參數(shù)，例如中心載頻和/或帶寬(用于發(fā)送和/或接收)、脈沖重復(fù)頻率、脈沖波形占空比和發(fā)送功率?？刂破?2還可以確定一個(gè)或多個(gè)掃描或波束形成參數(shù)，例如發(fā)送和/或接收波束的角度。
控制器22可以包括微處理器或微控制器，后者能夠執(zhí)行來自存儲媒體的用于執(zhí)行前述限定工作模式的處理過程的機(jī)器可讀指令?；蛘撸刂破?2可以包括一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門電路陣列(FPGA)裝置、專用可編程器件和/或能夠提供用于執(zhí)行前述處理過程的邏輯的硬件、軟件和/或固件的任何其它組合。但是這些僅僅是在超聲成像系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)控制器的例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這個(gè)方面。
圖2是說明圖1所示超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例選擇工作頻率過程的實(shí)施例的流程圖。這樣一種選擇的工作頻率可以規(guī)定發(fā)送頻率和/或接收頻率、載頻和/或帶寬。這樣的工作頻率還可以表征系統(tǒng)配置實(shí)施例中頻率參數(shù)的組合，例如，發(fā)送載波和/或帶寬、接收載波和帶寬、和/或用于發(fā)送和/或接收頻率的這些參數(shù)的組合。在當(dāng)前圖解說明的實(shí)施例中，控制器22可以響應(yīng)來自操作員控制臺20的操作員輸入數(shù)據(jù)而執(zhí)行和/或控制處理實(shí)施例100。但是，處理實(shí)施例100可以由若干事件(例如檢測到一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)(例如顯示深度、換能器發(fā)射機(jī)的功率)的變化和/或檢測到圖像的變化)中的任何一個(gè)啟動，或者按照設(shè)定的周期啟動。
在方框102，操作員可以在操作員控制臺20上指明所需的成像深度(例如，與組織體中感興趣的目標(biāo)的深度對應(yīng))。根據(jù)(至少部分根據(jù))所需的成像深度，方框104可以確定系統(tǒng)噪聲容限閾值。超聲成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，隨著所需成像深度的增加系統(tǒng)噪聲的影響就是一個(gè)很大的問題。例如，為了獲得足夠的圖像質(zhì)量，在獲取較淺的圖像時(shí)給定的超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例可以允許較大的系統(tǒng)噪聲，在獲取較深的圖像時(shí)只允許很低的系統(tǒng)噪聲。因此，方框104可以根據(jù)(至少部分根據(jù))所需成像深度來確定系統(tǒng)的噪聲容限閾值，盡管其它因子也會對所述確定過程產(chǎn)生影響。
根據(jù)實(shí)施例，可以根據(jù)給可選的成像深度和對應(yīng)的噪聲容限閾值加參考符號的查找表來實(shí)現(xiàn)方框104。這樣的系統(tǒng)噪聲容限閾值可以由廠商根據(jù)(至少部分根據(jù))成像深度(由操作員選擇)，通過實(shí)驗(yàn)(例如，在觀察顯示器上不同深度目標(biāo)的圖像時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的噪聲電平)來確定，并提供作為缺省參數(shù)。當(dāng)特定的超聲成像系統(tǒng)處于現(xiàn)場時(shí)，所述噪聲容限閾值也可以由技術(shù)人員或操作員編程或調(diào)節(jié)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以利用作為成像深度和/或其它參數(shù)的函數(shù)的一些其它編程的數(shù)學(xué)公式來確定系統(tǒng)噪聲容限閾值。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以以從待成像目標(biāo)接收到的信號功率和/或其它參數(shù)的函數(shù)的形式來確定噪聲容限閾值。例如，對于給定所需成像深度，噪聲容限閾值可以與相對于從目標(biāo)接收的信號功率的增益(例如，信號功率以下-30dB或-50dB)相關(guān)聯(lián)?？梢愿鶕?jù)(至少部分根據(jù))對從目標(biāo)接收的信號功率的一些估算或先驗(yàn)知識，根據(jù)低于從目標(biāo)接收的信號功率的增益來確定噪聲容限閾值。同樣，可以利用若干種技術(shù)中的任何一種(例如測量一個(gè)或多個(gè)測試脈沖的返回信號或根據(jù)查找表)來確定或估算從目標(biāo)接收的信號功率。
方框106可以設(shè)定用于獲取圖像的初始工作頻率。當(dāng)換能器13(圖1)處于待成像的目標(biāo)上(例如，與包含目標(biāo)的組織體接觸)時(shí)，控制器22可以把接收波束形成裝置14設(shè)置成接收初始工作頻率的超聲信號(例如，將接收波束射向目標(biāo)和/或設(shè)定濾波參數(shù)以便接收初始工作頻率)。在沒有來自發(fā)送波束形成裝置11的波形發(fā)射的情況下，方框108可以測量在接收波束形成裝置14上接收的系統(tǒng)噪聲。在一個(gè)實(shí)施例中，如下面參照圖3所說明的，可以以本地噪聲均值N(x)的形式來測量所述系統(tǒng)噪聲。但是這僅僅是怎樣測量系統(tǒng)噪聲的一個(gè)例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這個(gè)方面。
如果在菱形110中測量的系統(tǒng)噪聲不在確定的系統(tǒng)噪聲容限閾值附近(例如在規(guī)定的范圍內(nèi))，那么，方框112可以這樣改變工作頻率，使得可以在方框108再次測量系統(tǒng)噪聲。否則，如果在菱形110測量的噪聲處在確定的系統(tǒng)噪聲容限閾值附近，那么，方框114可以使在超聲波形當(dāng)前工作頻率下將目標(biāo)成像的過程成為可能(所述成像過程產(chǎn)生在系統(tǒng)噪聲容限閾值附近的測量系統(tǒng)噪聲)。
在一個(gè)實(shí)施例中，方框106可以設(shè)定低于期望的工作頻率(所述工作頻率將產(chǎn)生處在噪聲容限閾值的測量系統(tǒng)噪聲)的初始工作頻率(對于特定的所需的成像深度)。然后，在方框108測量系統(tǒng)噪聲后，方框112可以逐步增加當(dāng)前工作頻率，一直到在菱形110測量的系統(tǒng)噪聲超過系統(tǒng)噪聲容限閾值。然后，可以把當(dāng)前超聲波形的頻率減小到它以前的水平(使得獲得的系統(tǒng)噪聲低于噪聲容限閾值)，以便用于在方框114成像。在可供選擇的實(shí)施例中，方框106可以將初始的工作頻率設(shè)置在期望的工作頻率之上，以便在噪聲容限閾值上得到菱形110測量到的測量噪聲。然后，在方框108測量系統(tǒng)噪聲后，方框112逐步減小當(dāng)前的工作頻率，一直到測量的系統(tǒng)噪聲低于系統(tǒng)噪聲容限閾值。然后，可以在方框114以減小的工作頻率開始成像過程。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換能器13能夠以少數(shù)幾個(gè)工作頻率工作。在圖2所示的處理實(shí)施例100的操作106至110的替代方案中，換能器13可以應(yīng)用可獲得的或候選的工作頻率，并且可以在以這些工作頻率成像時(shí)執(zhí)行噪聲測量。然后，可以在這些工作頻率中選擇產(chǎn)生低于噪聲容限閾值的噪聲測量結(jié)果的較高工作頻率作為工作頻率。
在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，不是(或除了)根據(jù)(至少部分根據(jù))性能測量(例如以上討論的噪聲)自動選擇成像使用的工作頻率，而是控制器22可以在操作員控制臺20上與有關(guān)的性能信息一道顯示一個(gè)或多個(gè)候選工作頻率。這就允許操作員手動選擇特定的預(yù)顯示的工作頻率。在還有另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，可以與有關(guān)一個(gè)或多個(gè)測量性能特性的信息組合在一起顯示一個(gè)或多個(gè)工作頻率。
圖3是根據(jù)后端映射級18的實(shí)施例的后端映射級的示意圖，所述后端映射級18可以根據(jù)圖1所示的超聲成像的一個(gè)實(shí)施例用于測量系統(tǒng)的噪聲電平。后端映射級118可以接收來自對數(shù)壓縮裝置(例如對數(shù)壓縮裝置16)的輸入信號I(x)。例如，輸入信號I(x)可以包括B模式的圖像信號。但是所述要求保護(hù)的主題沒有局限于使用B模式成像的系統(tǒng)，而可以應(yīng)用于使用多普勒(Doppler)成像等的其它系統(tǒng)。
可以把由本地噪聲均值估算器120產(chǎn)生的輸入信號I(x)和本地噪聲均值的估算值加到加法器124。本地噪聲均值估算器120估算系統(tǒng)的本地噪聲。在一個(gè)例子中，可以在不把發(fā)送信號加到換能器13的換能器單元的情況下在換能器13上獲取一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀。在存在聲穿透(insonifying)壓力波的情況下，獲得的輸入信號構(gòu)成噪聲幀，所述噪聲幀是當(dāng)前主要系統(tǒng)噪聲的度量。因此，所述噪聲幀可以在本地噪聲均值估算器120中被濾除(例如用低通濾波器)，以便產(chǎn)生本地噪聲均值(或測量的系統(tǒng)噪聲)N(x)?；蛘?，成像系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模塊可以用于根據(jù)(至少部分根據(jù))當(dāng)前主要參數(shù)估算本地噪聲均值N(x)。在加法器124中從輸入信號I(x)中減去所述參數(shù)N(x)。在所述特定的實(shí)施例中，加法器124的輸出信號代表噪聲抑制后的輸入信號In(x)，所述噪聲抑制后的輸入信號In(x)可以同時(shí)加到組織均值估算器121、最大SNR估算器125和自適應(yīng)多維映射級126。
組織均值估算器121處理噪聲抑制后的輸入信號In(x)，以便產(chǎn)生輸出信號It(x)，所述輸出信號It(x)表示關(guān)于從軟組織獲取的In(x)的各部分的In(x)的本地均值。組織均值估算器121包括組織檢測器122和均值估算器123。組織檢測器122可以識別代表軟組織的In(x)的那些部分并產(chǎn)生輸出信號T(x)，對于與軟組織相關(guān)聯(lián)的x值所述輸出信號T(x)處在邏輯狀態(tài)”1”，而對于與軟組織不相關(guān)聯(lián)的x值所述輸出信號T(x)處在邏輯狀態(tài)”0”。組織檢測器122可以采用許多形式，并且可以通過把In(x)的偏差與代表軟組織的目標(biāo)值的比較來工作。關(guān)于估算系統(tǒng)噪聲的技術(shù)的附加信息在標(biāo)題為”MedicalUltrasonic Imaging System with Adaptive Multi-DimensionalBack-end Mpping”的美國專利No.6,579,238中作了說明。但是所述要求保護(hù)的主題沒有局限于所述技術(shù)的范圍。
圖4是圖解說明根據(jù)(至少部分根據(jù))圖1所示實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)性能特性的測量結(jié)果，選擇用于將目標(biāo)成像的系統(tǒng)配置的實(shí)施例的處理過程實(shí)施例200的流程圖。如同圖2的處理實(shí)施例100的情況一樣，處理實(shí)施例200可以由若干事件(例如，在操作員控制臺20接收的操作員輸入數(shù)據(jù)、檢測到一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)(例如顯示深度、換能器發(fā)射機(jī)的功率和/或檢測到圖像的變化)的變化)中的任何一個(gè)啟動，或者按照設(shè)定的周期的時(shí)間間隔啟動。
在方框202，控制器22可以根據(jù)一些系統(tǒng)參數(shù)(例如，超聲波形參數(shù)、發(fā)送功率、脈沖重復(fù)間隔和/或成像目標(biāo)的位置)配置超聲換能器13?？梢詫⑦@些參數(shù)全部或部分提供作為缺省參數(shù)、操作員的數(shù)據(jù)輸入、根據(jù)(至少部分根據(jù))系統(tǒng)的條件或它們的任意組合導(dǎo)出的參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，如上面參照圖2的處理實(shí)施例100中所說明的，可以作為所需成像深度和/或其它參數(shù)的函數(shù)導(dǎo)出工作頻率。
在當(dāng)前圖解說明的實(shí)施例中，可以用多個(gè)系統(tǒng)配置實(shí)施例中任何一個(gè)來配置超聲系統(tǒng)10?？梢园堰@樣的系統(tǒng)配置實(shí)施例描述為使用基本成像模式或諧波成像模式?？梢园哑渌到y(tǒng)配置實(shí)施例描述為使用不同的工作頻率?？梢园严到y(tǒng)配置實(shí)施例描述為使用具有特定工作頻率的基本成像模式，以區(qū)別于使用具有不同工作頻率的基本成像模式的其它系統(tǒng)配置實(shí)施例。這些系統(tǒng)配置實(shí)施例也可以區(qū)別于使用或者具有前述工作頻率或者具有不同工作頻率的諧波成像模式的其他系統(tǒng)配置實(shí)施例。也可以把系統(tǒng)配置實(shí)施例描述為或者本身使用超聲波形的特定脈沖循環(huán)或者與上述系統(tǒng)參數(shù)中任何參數(shù)結(jié)合使用超聲波形的特定脈沖循環(huán)。但是這些僅僅是可以描述超聲成像系統(tǒng)的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的一些例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以定義用于獲取目標(biāo)圖像的一個(gè)或多個(gè)”候選系統(tǒng)配置”實(shí)施例。所述一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例可以以上述系統(tǒng)配置的屬性為特征。這些候選系統(tǒng)配置實(shí)施例可以相互不同，并可以產(chǎn)生不同的性能特性。因此，可以根據(jù)這樣的性能特性，從多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中選擇這樣的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)用于獲取目標(biāo)圖像。但是這僅僅是候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的一個(gè)例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這個(gè)方面。
在方框206，換能器13可以利用在方框204中確定的當(dāng)前候選系統(tǒng)配置實(shí)施例將感興趣的目標(biāo)成像。根據(jù)(至少部分根據(jù))對在接收波束形成裝置14接收的信號的處理過程，方框208將測量一個(gè)以上的性能特性，所述性能特性是利用當(dāng)前配置實(shí)施例產(chǎn)生的，以便將目標(biāo)成像。這樣的性能特性可以包括，例如測量的系統(tǒng)噪聲(例如，在方框108測量的系統(tǒng)噪聲)和/或一個(gè)或多個(gè)雜波標(biāo)志。在選擇用于將目標(biāo)成像的可能的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例(利用在方框208中對候選系統(tǒng)配置實(shí)施例進(jìn)行的對相關(guān)聯(lián)的性能特性的測量結(jié)果)之后，如在菱形210中所確定的，方框212可以根據(jù)(至少部分根據(jù))對測量到的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的性能特性的比較來選擇一個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例。例如，產(chǎn)生較低雜波(如相關(guān)聯(lián)的測量雜波標(biāo)志表明的)或較低的測量的系統(tǒng)噪聲的系統(tǒng)配置實(shí)施例可以優(yōu)于產(chǎn)生較高雜波的系統(tǒng)配置實(shí)施例。但是，方框212可以根據(jù)(至少部分根據(jù))除測量的性能特性外的其他信息選擇候選系統(tǒng)配置實(shí)施例。
在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，除了根據(jù)(至少部分根據(jù))測量的性能特性自動選擇系統(tǒng)配置實(shí)施例之外或代替根據(jù)(至少部分根據(jù))測量的性能特性自動選擇系統(tǒng)配置實(shí)施例，控制器22可以在操作員控制臺20上與有關(guān)的性能信息(例如，測量的雜波和/或系統(tǒng)噪聲的程度)一起顯示一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置實(shí)施例。這就可以讓操作員手動選擇特定的預(yù)顯示的系統(tǒng)配置實(shí)施例。
如果在方框204中確定的系統(tǒng)配置實(shí)施例包括使用基本成像模式，那么，可以根據(jù)(至少部分根據(jù))在方框22接收的超聲波形參數(shù)，控制發(fā)送波束形成裝置11以發(fā)送載波頻率和/或圍繞所述發(fā)送載波頻率的發(fā)送帶寬發(fā)送超聲波形。可以基本上同時(shí)地控制接收波束形成裝置14以接收載頻和/或接收帶寬接收來自感興趣目標(biāo)的反射，所述接收載頻和接收帶寬分別處在發(fā)送載頻和/或發(fā)送帶寬附近。然后可以在方框208中處理接收的反射，以便測量(在使用基本成像模式時(shí))接收的圖像信號中的雜波電平或者系統(tǒng)噪聲電平。
如果在方框204中系統(tǒng)配置實(shí)施例包括使用諧波成像模式，那么，也可以根據(jù)(至少部分根據(jù))當(dāng)前系統(tǒng)配置實(shí)施例中確定的超聲波形參數(shù)，控制發(fā)送波束形成裝置11以發(fā)送載頻和/或環(huán)繞發(fā)送載頻的發(fā)送帶寬發(fā)送超聲波形?？梢曰旧贤瑫r(shí)地控制接收波束形成裝置14以接收載頻和/或接收帶寬接收來自感興趣目標(biāo)的反射，但是，所述接收的載頻可以比發(fā)送載頻高(例如，1.5倍的發(fā)送載頻)，以便強(qiáng)調(diào)以較高的諧波頻率檢測反射。在一個(gè)實(shí)施例中，以較高的接收載頻為中心的所述接收帶寬的大小基本上與發(fā)送帶寬相同。但是在另一個(gè)實(shí)施例中，為了更加強(qiáng)調(diào)以較高諧波頻率檢測反射，同時(shí)濾除基本載頻周圍的反射，所述接收帶寬可能比發(fā)送帶寬窄。然后，可以在方框208中處理所述接收的反射，以便在利用當(dāng)前的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例時(shí)測量出現(xiàn)在接收的圖像信號中的雜波電平或系統(tǒng)噪聲電平。
為了測量雜波的存在，方框208可以使用若干技術(shù)中的任何一種來確定超聲成像雜波標(biāo)志的測量結(jié)果。例如，直方像像素強(qiáng)度值的統(tǒng)計(jì)計(jì)算、相干因子計(jì)算和/或使用中心波束發(fā)送信號時(shí)中心束和偏束接收信號的比較。下面對這些技術(shù)作更詳細(xì)說明。但是，應(yīng)該明白，這些僅僅是怎樣確定超聲成像系統(tǒng)實(shí)施例的雜波標(biāo)志測量結(jié)果的例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)(至少部分根據(jù))像素強(qiáng)度值直方圖的統(tǒng)計(jì)計(jì)算來確定雜波標(biāo)志測量結(jié)果。在超聲圖像中感興趣的區(qū)域里，像素值可以表示感興趣的區(qū)域中一些像素位置的強(qiáng)度或黑的程度。在一個(gè)實(shí)施例中，例如像素位置可以用表示像素位置的像素強(qiáng)度的8位值表示，使得任何像素都可具有用0至255的整數(shù)表示的相關(guān)強(qiáng)度值。但是這僅僅是怎樣量化像素強(qiáng)度的一個(gè)例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
使用當(dāng)前的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例，可以控制換能器13以中心束將脈沖發(fā)送給目標(biāo)(方框204)。然后，控制器22可以收集感興趣區(qū)域(例如，從后端映射級18和/或掃描變換器17)上的像素強(qiáng)度值，以便以第一統(tǒng)計(jì)直方圖的形式表示所述強(qiáng)度，所述第一統(tǒng)計(jì)直方圖標(biāo)識處在特定整數(shù)強(qiáng)度值(例如，0至255)的所述數(shù)目的像素。
可以以統(tǒng)計(jì)的方式比較候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的所述結(jié)果直方圖(方框212)，以便確定利用候選系統(tǒng)配置實(shí)施例減小雜波的相對效果。例如，在平均像素強(qiáng)度附近具有較高方差的統(tǒng)計(jì)直方圖可以表明在結(jié)果圖像中減小雜波的效果較好。在另一個(gè)例子中，將尾部區(qū)域的像素?cái)?shù)目與中心區(qū)域的像素?cái)?shù)目比較也可以表明降低雜波的效果(尾端相對于中心區(qū)域具有較多像素的直方圖可以表明雜波的降低效果更好)。在一些實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)比較只能限制中心強(qiáng)度區(qū)域像素的對比度(例如，從100至155的8位強(qiáng)度值)。但是這些僅僅是像素強(qiáng)度值直方圖中統(tǒng)計(jì)比較的例子，所述像素強(qiáng)度值直方圖可以表明雜波的存在，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這些方面。
圖5是用于測量根據(jù)圖4的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的雜波標(biāo)志的直方圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析的圖形描述。直方圖302至312表示利用相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)配置實(shí)施例接收的像素值的直方圖，在直方圖中像素值可以為0至255的整數(shù)。下面給出每一個(gè)直方圖的平均值和方差

根據(jù)(至少部分根據(jù))方差信息的比較，可以認(rèn)為，產(chǎn)生直方圖304的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例由于其方差為15.46因而產(chǎn)生最小量雜波，并且可以認(rèn)為，產(chǎn)生直方圖312的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例由于其方差為11.38因而產(chǎn)生最大量雜波。
在處理實(shí)施例200的方框208的用于測量雜波標(biāo)志的可供選擇的實(shí)施例中，可以計(jì)算利用方框206的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例獲得的圖像的相干因子(CF)。一般地說，相對低的CF測量結(jié)果可以表明存在較大的雜波，而相對高的CF測量結(jié)果可以表明存在較小的雜波。因此，通過(至少部分通過)以下方法方框212可以在候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中進(jìn)行選擇產(chǎn)生較高的CF測量結(jié)果的有利的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例表明，與產(chǎn)生較低的CF測量結(jié)果的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例相比，其存在較少的雜波。
為了在方框208獲得CF測量結(jié)果，控制器22可以利用方框206的當(dāng)前候選系統(tǒng)配置實(shí)施例，控制發(fā)送波束形成裝置11和14發(fā)送和/或接收信號脈沖。然后可以為方框208中當(dāng)前候選系統(tǒng)配置實(shí)施例計(jì)算CF如下CF=|Σiaixi(t)|Σi|aixi(t)|]]>其中xi(t)＝在換能器單元i和采樣時(shí)間t接收的信號強(qiáng)度；以及ai＝輸入給用于接收形成的波束的單元i的變跡法常數(shù)(apodization constant)。
在當(dāng)前圖解說明的實(shí)施例中，xi(t)表示為一個(gè)復(fù)數(shù)，以便表示信號的同相和正交分量、向基帶的頻移和具有合適的時(shí)間延遲及用于波束形成的相位調(diào)節(jié)、以及以時(shí)間t在單元i上被采樣。但是在其它實(shí)施例中，可以利用還沒有變換到基帶的樣值的射頻信號數(shù)據(jù)進(jìn)行類似的CF的計(jì)算。
圖6A至6C是圖解說明可供選擇的技術(shù)的示意圖，所述技術(shù)用于在處理實(shí)施例200的方框208中通過比較以多波束角接收的信號強(qiáng)度來測量雜波標(biāo)志。在圖6A中，換能器陣列402將中心束方向404上的一個(gè)或多個(gè)脈沖發(fā)送給目標(biāo)B，同時(shí)配置成基本上在中心處接收(例如，接收形成的波束)返回波束406。換能器陣列402可以在中心束方向404上再次直接發(fā)送一個(gè)或多個(gè)脈沖，同時(shí)配置成在偏離中心束方向408至414上接收。或者，可以在方向404上發(fā)送信號脈沖或脈沖組，而利用平行波束處理技術(shù)，基本上同時(shí)在接收方向404至414上形成多個(gè)接收波束。在接收方向406至414(例如，利用后端處理器方框16和/或18)測量接收的信號強(qiáng)度。
除了在偏離中心方向416(圖6B)和430(圖6C)發(fā)送脈沖外，類似的處理可以如圖6B和6C所示那樣執(zhí)行，同時(shí)在圖6B中的接收方向418至426、圖6C中的接收方向432至440中獲得接收的信號強(qiáng)度測量結(jié)果。
相對于在中心束接收的信號強(qiáng)度的以偏束角接收的信號強(qiáng)度提供了起源于這些相應(yīng)的偏束角的反射的雜波的標(biāo)志。例如可以利用相對的雜波電平(RCL)來確定所述標(biāo)志，以便提供特定候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的雜波測量結(jié)果。在方框212的選擇中，與其它配置相比，產(chǎn)生較高RCL的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例可能不是那樣有利，而產(chǎn)生較低RCL的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例可能更有利。可以以總的偏束能量與束能量之比的形式來計(jì)算這樣的RCL如下RCL=ΣaΣdxa(d)ΣbΣdxb(d)]]>其中a＝從不同于發(fā)送波束方向的其他方向接收的波束；b＝從發(fā)送波束方向接收的波束；d＝沿每一個(gè)接收的波束方向測量的樣本深度；xa(d)＝檢測到的并被對數(shù)壓縮的來自波束a和深度d的信號值；以及xb(d)＝檢測到的并被對數(shù)壓縮的來自波束b和深度d的信號值。
自然，這僅僅是確定RCL的可能方法的一個(gè)例子，所述要求保護(hù)的主題沒有局限于這個(gè)方面。對于候選系統(tǒng)配置實(shí)施例，這些雜波標(biāo)志的測量可以與其它候選系統(tǒng)配置實(shí)施例產(chǎn)生的測量結(jié)果比較。因此方框212可以至少部分地通過產(chǎn)生較低雜波電平的有利候選系統(tǒng)配置實(shí)施例，在候選系統(tǒng)配置實(shí)施例中進(jìn)行選擇，所述產(chǎn)生較低雜波電平的有利候選系統(tǒng)配置實(shí)施例是用超過產(chǎn)生較高雜波電平的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的測量結(jié)果表示的，表示所述產(chǎn)生較高雜波電平的候選系統(tǒng)配置實(shí)施例的較低的CF的測量結(jié)果是用它的測量結(jié)果表示的。
雖然已經(jīng)圖解說明和/或描述了當(dāng)前考慮的所述要求保護(hù)的主題的實(shí)施例，但是，本專業(yè)的技術(shù)人員將會明白，在不脫離本發(fā)明的實(shí)際范圍的情況下，本發(fā)明可以進(jìn)行各種其它的修改和用等價(jià)物代替。此外，在不脫離權(quán)利要求書的主題的情況下，可以進(jìn)行許多修改使其適應(yīng)該主題技術(shù)的特定的情況。因此，本專利沒有局限于所述的特定實(shí)施例，而是包括了處于所附的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備(10)，它包括超聲換能器(13)；以及控制器(22)，它能夠至少部分地根據(jù)多個(gè)候選系統(tǒng)配置的至少一種性能特性的測量結(jié)果，從用于將目標(biāo)成像的超聲成像系統(tǒng)的所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置中選擇一個(gè)，所述測量結(jié)果至少部分基于在所述超聲換能器(13)上接收的一個(gè)或多個(gè)信號。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠確定用于獲得所述目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值；測量所述候選系統(tǒng)配置的結(jié)果系統(tǒng)噪聲；以及將所述候選系統(tǒng)配置的所述測量的系統(tǒng)噪聲與所述噪聲容限閾值比較。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠至少部分地根據(jù)目標(biāo)的所述超聲圖像所需的成像深度來確定所述噪聲容限閾值。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠至少部分地根據(jù)從目標(biāo)接收的信號的強(qiáng)度的估算值確定所述噪聲容限閾值。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)能夠通過測量與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)雜波標(biāo)志來測量至少一種性能特性。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)能夠處理在所述超聲換能器(13)上接收的一個(gè)或多個(gè)信號，同時(shí)根據(jù)所述候選系統(tǒng)配置配置成獲得區(qū)域中像素的第一周期像素值；以及至少部分地根據(jù)對所述獲得的像素值的統(tǒng)計(jì)比較，從所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置中自動地選擇所選中的系統(tǒng)配置。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠處理在所述超聲換能器(13)上接收的一個(gè)或多個(gè)信號，以便確定相干因子測量結(jié)果；以及至少部分地根據(jù)對與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的相干因子測量結(jié)果的比較，從所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置中選擇所選中的系統(tǒng)配置。
8.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠在第一方向上開始傳送來自所述超聲換能器(13)的波形；處理代表所發(fā)送波形在第一方向和不同于第一方向的第二方向上的反射的信號；以及根據(jù)對在所述第一和第二方向上接收的反射強(qiáng)度進(jìn)行的比較，測量至少一個(gè)雜波標(biāo)志。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其中，所述候選系統(tǒng)配置以具有所述工作頻率為特征。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備(10)，其中，所述工作頻率包括發(fā)送載波頻率和/或發(fā)送帶寬中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備(10)，其中，所述工作頻率包括接收載波頻率和/或接收帶寬中的至少一個(gè)。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其中，所述候選系統(tǒng)配置的特征在于恰當(dāng)?shù)鼐哂谢境上衲Ｊ胶?或諧波成像模式中的一種模式。
13.一種設(shè)備(10)，它包括超聲換能器(13)；以及控制器(22)，所述控制器(22)能夠至少部分地根據(jù)在所述超聲換能器(13)上接收的一個(gè)或多個(gè)信號，測量超聲成像系統(tǒng)的多個(gè)候選系統(tǒng)配置的至少一種性能特性，同時(shí)是根據(jù)所述候選系統(tǒng)配置來配置所述超聲成像系統(tǒng)；以及至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性來開始顯示一個(gè)或多個(gè)候選系統(tǒng)配置。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備(10)，其中，所述控制器(22)能夠使響應(yīng)操作員的輸入數(shù)據(jù)選擇所述顯示的候選系統(tǒng)配置之一成為可能。
15.一種設(shè)備(10)，它包括超聲換能器(13)；以及控制器(22)，所述控制器(22)能夠確定用于獲取目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值；以及至少部分地根據(jù)在所述超聲換能器(13)上接收的信號和所述噪聲容限閾值，測量所述超聲換能器(13)的多個(gè)候選工作頻率的至少一種性能特性，以便獲取所述超聲圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備(10)，其中，所述控制器(22)能夠至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性開始顯示所述多個(gè)候選工作頻率中的一個(gè)或多個(gè)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備(10)，其中，所述控制器(22)還能夠響應(yīng)操作員的選擇而選擇所述顯示的候選工作頻率之一作為所述超聲換能器(13)的所述工作頻率。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備(10)，其中，所述控制器(22)還能夠至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性，自動地選擇所述候選工作頻率之一作為所述超聲換能器(13)的所述工作頻率。
19.一種設(shè)備(10)，它包括超聲換能器(13)；以及控制器(22)，所述控制器(22)能夠確定用于獲取目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值；以及響應(yīng)在所述換能器上接收的來自所述目標(biāo)的信號，至少部分地根據(jù)所述噪聲容限閾值而自動地選擇所述超聲換能器(13)的所述工作頻率。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠至少部分地根據(jù)所述目標(biāo)所需的成像深度確定所述噪聲容限閾值。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠至少部分地根據(jù)從所述目標(biāo)接收的信號的估算的或測量的強(qiáng)度，確定所述噪聲容限閾值。
22.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備(10)，其中所述控制器(22)還能夠從多個(gè)預(yù)定的工作頻率中選擇所述工作頻率。
23.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備(10)，其中所述工作頻率包括帶寬頻率和/或載波頻率中的至少一個(gè)。
24.一種設(shè)備，它包括用于至少部分地根據(jù)在超聲換能器處接收的一個(gè)或多個(gè)信號，測量超聲成像系統(tǒng)的多個(gè)候選系統(tǒng)配置的至少一種性能特性的裝置；以及用于至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性，自動地選擇將目標(biāo)成像的所述候選系統(tǒng)配置之一。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中用于測量所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置的至少一種性能特性的所述裝置包括用于確定用于獲取所述目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值的裝置；用于測量所述候選系統(tǒng)配置的結(jié)果系統(tǒng)噪聲的裝置；以及用于把所述候選系統(tǒng)配置的所述測量的系統(tǒng)噪聲與所述噪聲容限閾值比較的裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)目標(biāo)的所述超聲圖像所需的成像深度確定所述噪聲容限閾值的裝置。
27.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)來自目標(biāo)的信號強(qiáng)度的估算值確定所述噪聲容限閾值的裝置。
28.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中用于測量至少一種性能特性的所述裝置包括用于測量與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)雜波標(biāo)志的裝置。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中用于測量與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)雜波標(biāo)志的所述裝置還包括用于處理在所述超聲換能器處接收的一個(gè)或多個(gè)信號以便獲得區(qū)域中像素的第一周期像素值的裝置，以及其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)對所述獲取的像素值的統(tǒng)計(jì)比較，從所述多個(gè)候選系統(tǒng)配置中自動地選擇所述選中的系統(tǒng)配置的裝置。
30.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，用于測量與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)雜波標(biāo)志的所述裝置還包括用于處理在所述超聲換能器處接收的一個(gè)或多個(gè)信號以便確定相干因子測量結(jié)果的裝置，以及其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)對與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的相干因子測量結(jié)果的比較，從所述候選系統(tǒng)配置中選擇所述選中的系統(tǒng)配置的裝置。
31.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，用于測量與所述候選系統(tǒng)配置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)雜波標(biāo)志的所述裝置還包括用于在第一方向傳送波形的裝置；用于接收所述傳送的波形在所述第一方向和與所述第一方向不同的第二方向上的反射的裝置；以及用于對在所述第一和第二方向上接收的所述反射的強(qiáng)度進(jìn)行比較的裝置。
32.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中所述候選系統(tǒng)配置的特征在于具有工作頻率。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述工作頻率包括發(fā)送載頻和/或發(fā)送帶寬中的至少一個(gè)。
34.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述工作頻率包括接收載頻和/或接收帶寬中的至少一個(gè)。
35.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述候選系統(tǒng)配置的特征在于恰當(dāng)?shù)鼐哂谢境上衲Ｊ交蛑C波成像模式之一。
36.一種設(shè)備，它包括用于至少部分地根據(jù)在超聲換能器處接收的一個(gè)或多個(gè)信號，測量超聲成像系統(tǒng)的多個(gè)候選系統(tǒng)配置的至少一種性能特性的裝置；以及用于至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性，顯示所述候選系統(tǒng)配置中的一個(gè)或多個(gè)的裝置。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括用于使響應(yīng)操作員的輸入數(shù)據(jù)從所述顯示的候選系統(tǒng)配置中選擇一個(gè)的操作成為可能的裝置。
38.一種設(shè)備，它包括用于確定用于獲取目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值的裝置；以及用于至少部分地根據(jù)在超聲換能器上接收的信號，測量用于獲取所述超聲圖像的所述超聲換能器的多個(gè)候選工作頻率的至少一種性能特性的裝置。
39.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性，顯示一個(gè)或多個(gè)候選工作頻率的裝置。
40.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于響應(yīng)操作員的選擇而選擇所述顯示的候選工作頻率中的一個(gè)作為所述超聲換能器的工作頻率的裝置。
41.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)所述測量的至少一種性能特性，自動地選擇所述候選工作頻率之一作為所述超聲換能器的工作頻率的裝置。
42.一種設(shè)備，它包括用于確定用于獲取目標(biāo)的超聲圖像的噪聲容限閾值的裝置；以及用于響應(yīng)測量的噪聲電平，自動地選擇超聲換能器的工作頻率的裝置。
43.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)所述目標(biāo)所需的成像深度確定所述噪聲容限閾值的裝置。
44.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于至少部分地根據(jù)從所述目標(biāo)接收的信號的估算的或測量的強(qiáng)度，確定所述噪聲容限閾值的裝置。
45.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于從多個(gè)預(yù)定的工作頻率中選擇所述工作頻率的裝置。
46.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述工作頻率包括帶寬頻率和/或載波頻率中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種選擇超聲成像系統(tǒng)(10)的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的系統(tǒng)和方法。更具體地說，所公開的方法和裝置用于自動或半自動確定最佳工作頻率，或用于確定系統(tǒng)是以基本成像模式工作還是以諧波成像模式工作。
文檔編號G01N29/00GK1799511SQ20061000258
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月3日
發(fā)明者J·I·杰克遜, L·J·托馬斯, C·西莫普洛斯 申請人:美國西門子醫(yī)療解決公司