[发明专利]用于超声成像的系统和方法

说明书

技术领域

一般来说，本公开涉及用于超声成像的系统和方法。该系统和方法包括在获取体积数据的过程期间基于平面数据显示参考图像。

背景技术

常规超声成像系统包括用于传送超声束并且接收来自被研究对象的反射束的超声换能器元件的阵列。通过选择施加的电压的时延(或相位)和幅度，各个换能器元件可被控制以产生超声波，它们组合以形成净超声波，净超声波沿优选向量方向传播并聚焦在沿波束的选择的点处。常规超声成像系统还可使用其它聚焦策略。例如，超声成像系统可控制换能器元件发射平面波。可使用多次发射以获取表示相同解剖信息的数据。每次发射的波束形成参数可以有所不同，以提供最大聚焦的变化，或者例如通过传送连续波束(其中，各波束的焦点相对前一个波束的焦点移位)来改变每次发射的接收数据的内容。通过改变施加的脉冲的时延(或相位)，可移动具有其焦点的波束以扫描对象。

当换能器阵列用于接收反射声能时，相同原理适用。在接收元件处产生的电压经过求和，使得净信号指示从对象的单个焦点反射的超声。如同传送模式一样，通过将分离的延迟和增益赋予来自各接收元件的信号，实现了超声能量的这种聚焦接收。对于接收波束形成，这以动态方式完成，以便为所讨论的深度范围适当聚焦。

许多能够获取4D超声数据的常规超声成像系统已经包括二维换能器阵列(以下称作2D换能器阵列)。对于本公开而言，2D换能器阵列定义成包括换能器元件的中心点形成二维模式的换能器阵列。根据一些实施例，二维模式可沿曲面延伸。在尺寸上，2D换能器阵列中的换能器元件的长度和宽度可大体相似，或具有其它纵横比。另外，2D换能器阵列具有电子聚焦和电子转向。2D换能器阵列典型地包括以网格排列的多个换能器元件；网格可具有方形、矩形、六角形或其它基础。通过控制2D换能器阵列中的元件的定时和幅度，可能在方位角方向(azimuth direction)和垂直方向同时对发射的超声波束进行操纵。当然，波束控制可得自任何选择的坐标系。2D换能器阵列的使用允许超声换能器或探头具有更大灵活性，并且它在获取体积数据中实现更大准确度。

在获取体积超声数据期间，同时获取需要的感兴趣体积的足够帧速率和横向分辨率通常是一个难题。提高帧速率和/或横向分辨率的常见方法是作为子体积的集合来获取整个体积。对于生理信号(例如，ECG信号)，子体积的获取可实施门控(gate)。获取患者心脏的门控体积超声数据具有两个关键难题。第一个难题在于，由于需要多个心搏周期才能获取完整的体积的数据，因此在操作员移动探头以搜索正确视图和良好通道时，显示器可能显示不一致的数据。在操作员移动探头时，显示器上显示的图像可从先前探头位置获取的子体积生成。换言之，显示器上的图像可能无法准确反映探头的实时位置。这可让操作员难以得知新的探头位置是否优于一个或多个较旧的探头位置。第二个难题在于，如果探头和/或心脏在若干心动周期内相对彼此移动，超声数据可变成倾向于赝象。

由于这些和其它原因，需要改进的体积超声成像的系统和方法。

发明内容

本文处理上述缺陷、缺点和问题，通过阅读和理解以下说明书将会理解。

在一实施例中，超声成像方法包括通过超声成像系统获取感兴趣体积的体积数据。该方法包括在获取体积数据的过程期间通过超声成像系统获取平面数据，该平面数据包括贯穿感兴趣体积的平面的数据。该方法包括在获取体积数据的过程期间显示基于平面数据的参考图像。该方法还包括显示基于体积数据的图像。

在另一个实施例中，超声成像方法包括通过超声成像系统获取感兴趣体积的多个体积数据集。该方法包括在获取多个体积数据集之间通过超声成像系统迭代地获取平面数据，该平面数据包括贯穿感兴趣体积的平面的数据。该方法包括在获取多个体积数据集的过程期间显示基于平面数据的参考图像。

在另一个实施例中，超声成像系统包括：适于扫描感兴趣体积的探头、显示器以及与探头和显示器电子通信的处理单元，其中处理单元配置成控制探头以获取感兴趣体积的体积数据。处理单元配置成控制探头以在获取体积数据的过程期间获取平面数据，该平面数据包括贯穿体积的平面的数据。处理单元还配置成在获取体积数据的过程期间在显示器上显示参考图像，该参考图像基于平面数据。

通过附图及其详细描述，本领域技术人员将会清楚地知道本发明的多种其它特征、目的和优点。

附图说明

图1是根据一实施例的超声成像系统的示意图；

图2是根据一实施例的体积数据和平面数据的获取的时间线的示意表示；

图3是根据一实施例的显示器的屏幕截图的示意表示；以及