[发明专利]一种超声诊断及其成像方法

权利要求书

1.一种超声诊断及其成像方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)图像的采集：采用磁场空间定位自由臂扫查技术，磁场空间定位 自由臂扫查技术采用一套探头空间定位系统，由电磁场发生器、空间位置 感测器和微处理器三部分组成，由微处理器控制的电磁场发生器向空间发 射电磁场，空间位置感测器被固定在探头上，操作者如同常规超声检查一 样，手持带有空间位置感测器的探头进行随意扫查时，计算机即可感知探 头在三维空间内的运动轨迹，从而确定所获得的每帧二维图像的空间坐标 (x，y，z)及图像方位(α，β，γ)，带有空间坐标信息和方位信息6个自 由度参数的数字化图像被储存在计算机中，完成图像的采集；

(2)图像的后处理：三维工作站通过导线与机械扫查支架或磁场空间 定位自由臂扫查系统相连，以控制探头的运动和搜集探头的空间位置信息， 扫查时获得的二维图像通过超声仪器的输出接口不断输入三维工作站，并 储存在计算机内，然后计算机对按照某一规律采集的一系列分立的二维图 像进行空间定位，并对相邻切面之间空隙进行像素插补平滑后，形成三维 立体数据库；

(3)三维重建：利用连续平行切割或任意方向切割方式对三维数据库 进行任意的切割和观察，并可在三维数字库内选择一个参考切面，对感兴 趣结构进行三维重建和动态显示，二维超声成像无法显示人体结构的冠状 面，而三维超声成像可对三维数据库进行冠状面切割，从而显示冠状面上 立体形态，动态三维血流图像重建，即采集的二维彩色多普勒数据是以黑 白灰阶形式接收，并在三维计算机系统内进行格式化、数据化转换和贮存， 根据每幅图像的时间和空间位置，计算机抽取心动周期中同一时相的多个 方位上的二维图像，按照其空间位置进行重组，彼此相互连接、插补立体 方位像素，建立某一血流束的三维立体数据库，再用总体显示法重建某时 相异常血流束的立体图像，而后计算机将这些不同时像的立体图像按心动 周期的先后顺序连续放映，即形成二维实时动态三维血流图像；

(4)三维图像显示：对三维数据库的多方位切割，以及多切面显示与 分析，采用总体显示法，显示组织结构的所有灰阶信息；

(5)三维定量测量：将组织结构某一感兴趣部分从三维数据库中单独 提取分析，显示其三维形态，并测量该结构的容积和体积，可用于测量血 管内粥样斑块或血栓的体积，及异常血管腔的容积，观察三维超声成像特 点，综合运用各种图像显示模式，得到相关定量测量信息。

2.根据权利要求1所述的一种超声诊断及其成像方法，其特征在于： 所述步骤(2)中被插补像素的灰阶质为其相邻两像素灰阶的均值，图像采 集间隔越小，则充填像素点越小，图像失真度越小。

3.根据权利要求1所述的一种超声诊断及其成像方法，其特征在于： 所述步骤(1)还可采用机械驱动扫查方技术，该机械驱动扫查方技术采用 平行扫查法，即探头沿直线做均匀连续的平行位移，获得一系列相互平行 等距的二维切面图像，经食管或血管内的超声三维重建所采用的逐步后拉 式采样。

4.根据权利要求3所述的一种超声诊断及其成像方法，其特征在于： 所述机械驱动扫查方技术还可采用扇形扫描法，扫描平面的近场基本固定， 远场沿z轴方向扇形移动，将采集的二维图像做数字存储，建立金字塔形 数据库，而后插补三维像素，再根据需要任意切割，显示所欲观察的三维 图像。

5.根据权利要求3所述的一种超声诊断及其成像方法，其特征在于： 所述机械驱动扫查方技术还可采用旋转扫描法，以二维切面图像中声束方 向的中心平分线为轴，使探头做180°旋转，获得围绕轴线360°范围内一 系列相互均匀成角，且中心平分线相互重叠的二维切面图像。

6.根据权利要求1所述的一种超声诊断及其成像方法，其特征在于： 所述步骤(5)中定量测量信息包括感兴趣结构和病变的立体形态、病变内 部结构及内容物特征、病变内部的空间位置关系、感兴趣结构或病变的表 面特征、单纯的感兴趣结构、不同方向的观察感兴趣结构以及常规检查后 的后处理分析特征。