[发明专利]使用谐波复合减少超声散斑的系统和方法

说明书

本文提供的系统和方法涉及图像处理系统。所述图像处理系统可以包括：被构建用于从至少三个发射波中的每一个接收信道数据的波束形成器模块；以及可通信地连接到所述波束形成器模块的综合模块，所述综合模块可以被构建用于：将对应于两个反相的发射波的信道数据结合以分离谐波分量；将来自所述两个反相的发射波中的一个的信道数据与来自第三发射波的信道数据结合以分离基频分量；以及将所述基频分量与所述谐波分量非相干地结合。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月11日提出的申请号为62/131,673的美国临时专利申请的权利，所述美国临时专利申请以其全部内容通过引用方式被合并到本文中。

技术领域

本公开涉及超声成像，并且更加具体地涉及用于通过减少散斑来改善超声图像质量的方法和系统。

背景技术

超声成像是用于多种用途(例如诊断性医学影像学、非诊断性医学影像学等等)的重要的和引人注目的工具。然而，超声成像的质量通常会被相干波的干涉降低，所述干涉被称为散斑，其显示为小规模的亮度波动或者在图像的一些部分中的叠加的色斑。复合是一种减少散斑和增强对比度的技术。有利地，复合使得图像的信噪比提高，这会改善所述图像的成像质量(例如分辨率)。复合技术包括空间复合与频率复合。相比于空间复合，频率复合对于组织运动具有更高的鲁棒性，这是因为其是将顺序向量而不是帧叠加在一起用于复合。在频率复合中，具有不同特性的图像被非相干地叠加在一起。频率复合的缺点则是分辨率会降低。

高分辨率频率复合方法的示例包括宽带频率复合与双源谐波频率复合。双源谐波频率复合方法被使用在被示出在图1中的理邦U50便携式彩色多普勒诊断系统中。如图1中所示，第一发射波102和第二发射波104被用于所述谐波频率复合系统100中的每个谐波成像路径。所述第二发射波104是所述第一发射波102的反相发射波(也就是说，所述第二发射波104和所述第一发射波102具有相同的振幅a(t)以及相反的相位+a(t)与–a(t))。来自所述第一和第二发射波102、104中的每一者的信道数据被放大、数字化、并且在波束形成器106中被相干地结合，所述波束形成器106被设置成与所述第一发射波102和所述第二发射波104同步。对于来自不同的变频器部件的信号，可以使用不同的增益，以便控制成像间隙及应用变迹函数。

通过将来自所述第一发射波102的波束和来自所述第二发射波104的波束叠加，所述系统100中的谐波信号108被分离。所述被叠加的信号之后被提供给与深度相关的带通滤波器112，所述带通滤波器112被用于让所述谐波频率(大致为基频信号的传输频率的两倍)通过，同时拒绝其他频率通过。所述与深度相关的带通滤波器112被修改为深度的函数，从而使所述滤波器调节由衰减导致的信号频率降低。在。在滤波之后，所述信号被通过希尔伯特滤波器(其用于产生相移)进行包络检测116。

通过提供来自所述第一发射波102的第一波束(存储在缓冲区中)和来自所述第二发射波104的第二波束之间的差异，所述基带信号110被和所述谐波信号分离。因为经过所述第一和第二发射波102及104传输的波束是反相的，将接收到的信号相减就消除了非线性的信号，同时还因为平均处理而提高了所述波束的信噪比。通过相减而得到的信号被提供给与深度相关的带通滤波器114，所述带通滤波器114用于让所述基带信号通过，同时拒绝其他频率通过。与用于分离所述谐波组分的滤波器相似，该滤波器是与深度相关的，以便对衰减进行调节。在滤波之后，所述信号被通过用于产生相移的希尔伯特滤波器进行包络检测。