超聲診斷設備的成像方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種超聲診斷設備的成像方法及系統，其方法包括：S1、根據用戶設定的掃描線密度及目標幀頻，計算并生成一圖像掃描序列；S2、利用所述圖像掃描序列交替進行二維圖像及解剖M型圖像的超聲掃描；其中，在所述圖像掃描序列中，在進行I條二維圖像掃描線的掃查后，再進行N條解剖M型掃描線及K條復用掃描線的掃查，所述K條復用掃描線均勻插置于所述N條解剖M型掃描線中；S3、對二維圖像及解剖M型圖像的掃描信號進行獨立處理，以生成相應的二維圖像及解剖M型圖像。本發明通過采用分別可獨立控制的二維圖像及解剖M型的圖像掃描系列，從而獲取同時具備高時間分辨率及高空間分辨率的解剖M型圖像，提高了超聲診斷設備的圖像質量。
【專利說明】超聲診斷設備的成像方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及超聲醫療領域，尤其涉及一種具有高空間及時間分辨率的超聲診斷設備的成像方法及系統。
【背景技術】
[0002]醫學超聲成像集成了超聲物理學、現代電子學、信息學和生物醫學等多學科的原理和技術手段，是醫學中發展最迅速應用最廣泛的技術之一。超聲診斷(UltrasonicDiagnosis)是一種將超聲檢測技術應用于人體的診斷方法，其通過測量生理或組織結構的數據和形態以發現疾病。
[0003]超聲診斷儀的解剖M型或任意曲線M型成像模式是由Vingmed Sound公司在1996年最先提出的(該公司在1998年被通用電氣公司收購)。如圖1所示，該成像方法是基于一組二維圖像序列上用戶自定義的一條直線或一條曲線的虛擬的M模式成像(Virtual Mmode)，其本質上是通過二維超聲圖像掃描序列所得到的圖像數據，經過某種后處理的方式進行圖像顯示，實際上就是二維超聲圖像的另外一種表達形式。因其沒有自己的實時控制的掃描序列，所以不是一種實時的掃查模式。
[0004]Philips公司在2003年提出了“超聲成像系統上的實時任意M型(Real-TimeArbitrary M-Mode for Ultrasonic Imaging System)” 的成像方法。如圖 2 所不，這個發明主要利用了分段線性的方法，將用戶自定義的一條任意曲線，分割成多段直線，并且每條直線的兩個端點位于相應的超聲掃描線上，同時開辟專門的數據緩存進行圖像數據的存儲和坐標掃描變換，其掃描序列的控制是根據用戶自定義曲線的跨度N，這里N表示需要N條超聲掃描線才能覆蓋整條用戶自定義的曲線，每掃查J條二維圖像的超聲掃描線，就進行一條(即一幀)解剖M型的圖像采樣線的掃查，即N條超聲掃描線的掃查。這樣的掃描序列方式忽略了任意曲線M型和二維圖像之間的相互依賴關系，以降低二維圖像的幀率為代價，來提高任意曲線M型圖像的幀率，從而改善其時間分辨率。2005年，深圳邁瑞公司遞交了“利用超聲B型成像數據獲得解剖M型圖像的方法和裝置”的專利申請，該發明通過把一幀二維圖像(B圖像)分成K組掃描 線進行超聲波的發射和接收成像，同時，利用這K組掃描線所得到的圖像數據獲得K條解剖M型的圖像采樣線。這樣的掃描序列的方法雖然在一定程度上提高了解剖M型圖像的時間分辨率，但是其空間分辨率卻降低了 K倍，并且由此合成的二維圖像，由于每組掃描線之間都有固定的時間差異，導致圖像的橫向一致性變差，甚至產生偽像而影響診斷。
[0005]呈上所述，在現有技術中，由于其解剖M型的圖像數據是從一組二維圖像序列中提取出來的，然后按照時間順序排列，所以，二維圖像的空間分辨率將決定解剖M型或任意曲線M型圖像的空間分辨率，而這組二維圖像序列的幀頻率將決定解剖M型或任意曲線M型圖像的時間分辨率。如果要得到較好的空間分辨率，二維圖像的掃描線數和發射焦點數就要增多，從而其幀頻率就會降低，導致解剖M型或任意曲線M型圖像的時間分辨率就較差。反之，如果要得到較好的時間分辨率，二維圖像的幀頻率就要較高，那么其掃描線數和發射焦點數就要相應減少，導致解剖M型或任意曲線M型圖像的空間分辨率變差。所以，目前的解剖M型或任意曲線M型的成像方法，很難得到空間分辨率和時間分辨率都好的圖像。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種超聲診斷設備的成像方法。
[0007]相應于上述方法，本發明的目的還在于提供一種超聲診斷設備的成像系統。
[0008]為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下:一種超聲診斷設備的成像方法，其包括如下步驟:
51、根據用戶設定的掃描線密度及目標幀頻，計算并生成一圖像掃描序列；所述圖像掃描序列包括/條二維圖像掃描線、ΛΖ條解剖M型掃描線及#條復用掃描線；
52、利用所述圖像掃描序列交替進行二維圖像及解剖M型圖像的超聲掃描；其中，在所述圖像掃描序列中，在進行/條二維圖像掃描線的掃查后，再進行#條解剖M型掃描線及#條復用掃描線的掃查，所述^條復用掃描線均勻插置于所述#條解剖M型掃描線中；
53、對二維圖像及解剖M型圖像的掃描信號進行獨立處理，以生成相應的二維圖像及解剖M型圖像。
[0009]作為本發明的進一步改進，在用戶注重解剖M型圖像時，設定二維圖像的掃描線密度為L則:
【權利要求】
1.一種超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: S1、根據用戶設定的掃描線密度及目標幀頻，計算并生成一圖像掃描序列；所述圖像掃描序列包括/條二維圖像掃描線、ΛΖ條解剖M型掃描線及#條復用掃描線； S2、利用所述圖像掃描序列交替進行二維圖像及解剖M型圖像的超聲掃描；其中，在所述圖像掃描序列中，在進行/條二維圖像掃描線的掃查后，再進行#條解剖M型掃描線及#條復用掃描線的掃查，所述^條復用掃描線均勻插置于所述#條解剖M型掃描線中； S3、對二維圖像及解剖M型圖像的掃描信號進行獨立處理，以生成相應的二維圖像及解剖M型圖像。
2.根據權利要求1所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在用戶注重解剖M型圖像時，設定二維圖像的掃描線密度為Z，則:
3.根據權利要求1所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在用戶注重二維圖像時，設定二維圖像的掃描線密度為見則:
4.根據權利要求2或3所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，復用掃描線的線密度#計算公式為:
5.根據權利要求4所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在本方法中，
6.根據權利要求1所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在用戶同時注重二維圖像及解剖M型圖像時，設定解剖M型圖像的目標幀頻率為J幀/秒，掃描線密度為見二維圖像的目標幀頻率為B幀/秒，掃描線密度為Z，假設實際的解剖M型圖像的掃描線密度為泣，實際的二維圖像的掃描線密度為￡'，則:
7.根據權利要求6所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在本方法中，
8.根據權利要求1所述的超聲診斷設備的成像方法，其特征在于，在所述圖像掃描序列中，將解剖M型圖像掃描線分為若干分區，每一個分區對應采用一個或幾個發射焦點進行成像。
9.一種超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，該成像系統包括: 超聲探頭； 序列掃描及前端控制模塊、用于根據用戶設定的掃描線密度及目標幀頻，計算并生成一圖像掃描序列，并利用所述圖像掃描序列交替進行二維圖像及解剖M型圖像的超聲掃描；其中，所述圖像掃描序列包括/條二維圖像掃描線、#條解剖M型掃描線及#條復用掃描線，在所述圖像掃描序列中，在進行/條二維圖像掃描線的掃查后，再進行#條解剖M型掃描線及#條復用掃描線的掃查，所述^條復用掃描線均勻插置于所述#條解剖M型掃描線中； 圖像處理模塊、用于對二維圖像及解剖M型圖像的掃描信號進行獨立處理，以生成相應的二維圖像及解剖M型圖像。
10.根據權利要求9所述的超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，所述圖像處理模塊具體包括:信號解調及濾波模塊、圖像緩存模塊、圖像后端處理模塊、坐標變換模塊及圖像顯示模塊，其中，二維圖像與解剖M型圖像分兩路單獨處理。
11.根據權利要求9所述的超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，二維圖像與解剖M型圖像的序列掃描及前端控制模塊的發射模塊可設置不同的發射波形、和/或發射頻率、和/或發射電壓、和/或發射焦點位置、和/或發射焦點數目、和/或發射孔徑。
12.根據權利要求9所述的超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，二維圖像與解剖M型圖像的序列掃描及前端控制模塊的接收模塊可設置不同的前放增益、和/或A/D采樣率、和/或接收孔徑、和/或接收線密度、和/或波束合成精度、和/或變跡窗。
13.根據權利要求10所述的超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，所述信號解調及濾波模塊可設置不同的數字增益、和/或解調頻率、和/或基帶濾波器參數。
14.根據權利要求9所述的超聲診斷設備的成像系統，其特征在于，該系統的圖像處理模塊設置分別對應于二維圖像及解剖M型圖像的兩個獨立的圖像緩存，兩者設置不同的動態范圍、和/或灰階圖譜、 和/或后處理圖像算法。
【文檔編號】A61B8/13GK103654868SQ201210351126
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月20日 優先權日:2012年9月20日
【發明者】田園 申請人:飛依諾科技(蘇州)有限公司