[发明专利]具有数字视频图像标记的超声波诊断成像系统

说明书

本申请要求1999年3月5日提交的美国临时申请No.60/123040的优先权。

本发明涉及超声波诊断成像系统，具体地说，涉及用于数字存储和检索超声波图像信息的超声波诊断成像系统。

诊断超声波优于许多其它诊断成像形式的优点之一是产生实时图像的能力。在回声心电仪中，所述优点特别重要，在这里，研究的主题是连续运动器官-心脏的生理学。与其中研究的组织和器官是静止的并且可容易地由静态成像来检查的腹部和产科应用相比较，在回声心电仪中，实时成像是实际需要的。回声心脏病专家，象其它诊断超声波医生一样，为了后面的诊断、检查和比较而记录他们的超声波检查。由于回声心电仪的研究利用实时超声波成像，所以它们通常记录在VCR录像带上，而不是静态地记录在胶片或相片上。VCR作为回声心电仪系统的基本附件已经许多年了。

随着时间的过去，超声波成像系统已日益变得数字化，而VCR仍然是模拟视频信号的记录器。这样，在VCR记录图像之前，必须将超声波系统的数字扫描变换器产生的数字超声波图像转换成调制和同步的视频信号。这种转换无助于图像的质量，经常损害图像的分辩率。可是，由于VCR传统上提供了唯一有效的装置来记录许多分钟活动、实时的回声心电仪图像序列，这种损害已经被认为是必须接受的。

本发明的目的是用全数字装置取代VCR来存储实时超声波图像序列，所述装置包含实时标记用于随后的检查的特别感兴趣的超声波图像和序列的能力。当临床医生采集实时图像时，临床医生可以按压开关或按钮来用电子学方法标示感兴趣的图像。按照本发明的最佳实施例，电子标记可以标示或者序列中的特定图像或者检查的心动周期(cardiac cycle)。图像和电子标记被用数字方法存储，并且在重放时，用于检查存储的图像的控制信号使得临床医生可以从检查一幅标记的图像直接跳到另一幅标记的图像，或者从一个标记的心动周期跳到另一个标记的心动周期，以便快速地检查感兴趣的心图(cardiac image)。

附图中：

图1以方框图的形式示出按照本发明的原理构造的超声波诊断成像系统；

图2更详细地示出图1的超声波系统的数字视频存储系统和视频处理器；

图3更详细地示出图2的数字视频存储系统的编解码器处理器；

图4示出本发明的数字视频记录器的实施例的四屏超声波显示器和虚拟控制；和

图5a和图5b示出实时图像和心动周期的电子标记的例子。

首先参考图1，它以方框图的形式示出按照本发明的原理构造的超声波诊断成像系统。中央控制器120命令发送频率控制器117发送所需发送频带的超声波扫描束。发送频带参数f_tr被耦合到发送频率控制器117，它使超声波探头110的换能器112发送所需的超声波。探头110的阵列换能器112发送超声波能并接收响应这种发送而返回的回波。在图1中，这些回波由换能器阵列112接收，由天线开关(T/R)114耦合，并由模数转换器115数字化。A/D转换器115的采样频率f_s由中央控制器来控制。由采样理论规定的所需采样率至少两倍于接收通带的最高频率f_c。此外，采样率最好高于最低要求。

来自各个换能器元件的回波信号样值被数字射束形成装置116延时并求和，以便形成相干回波信号。然后，数字滤波器118对数字相干回波信号进行滤波。在本实施例中，发送频率f_t不受接收机的限制，因此接收机能够自由接收不同于发送频带的频带。这样，数字滤波器118可以让基波发送频带频率的谐波频率信号通过。美国专利5706819和申请SN 08/986383中描述了用于分离谐波信号的最佳技术。然后，可以进一步处理接收的回波信号，例如由数字信号处理器124进行去除诸如斑点的后生物的处理。