[发明专利]使用稳态束来估计参数的用于三维超声成像的方法和仪器

说明书

本实施方案通常涉及医用超声系统，并且具体而言，涉及一种三维超声成像的方法和仪器，例如，超声三维胎心成像。

在已知用于胎心成像的方法中，心电图(ECG)是不能得到的。结果，超声系统使用时间空间相关成像(STIC：spatial-temporal image correlation)，当成像平面横穿成像体正被扫描时，从二维(2D)图像的谱分析中导出心动相位。使用由STIC导出的心动相位，该超声系统重新安排2D图像用于三维(3D)处理。然而，STIC分析的精度从一个成像平面到另一个成像平面会发生变化，特别是如果心率不能保持稳定。

对于先前已知的方法，胎儿STIC成像包括，从在许多次心搏上采集的图像中构造胎心的3D视图。另外，当前用于胎儿STIC成像的数据处理技术要求心率保持稳定。然而，不正常(odd)的心跳或心率改变，通过使来自不同心动相位的信息混合在应代表单个心动相位的视图中，从而降低三维视图的品质。

从而，需要一种克服现有技术中该问题的改进方法和超声系统。

根据当前公开的一种实施方案，一种三维(3D)超声成像方法包括采集作为时间的函数代表成像体的超声数据，从这些超声数据中能够获得多个二维图像，并与采集代表成像体的超声数据并行地采集来自稳态超声束的数据。稳态超声束数据被分析，以便从稳态超声束数据中导出参数。该方法进一步包括作为该导出参数的函数，对从所采集的超声数据中获得的多个2D超声图像重新排列，用于3D处理。在一个实施方案中，从稳态超声束采集数据包括M模式采集，多普勒模式采集，或特殊超声成像应用的专用采集中的一种或多种。此方法能通过超声成像系统实施，也可是计算机程序产品形式。

图1是根据当前公开的一种实施方案的一种超声系统的局部框图；

图2是说明通过使用根据当前公开的一种实施方案中的超声成像系统和方法，目标体的3D超声成像的简化原理图；和

图3是说明根据当前公开的另一种实施方案的一种三维超声成像方法的流程图。

在这些图中，同样的参考数字指示同样的元件。另外，需要注意这些图可能不是按比例画的。

如上面讨论的，先前已知的胎儿STIC成像的方法涉及从在许多次心搏上采集的图像中构造胎心的3D视图。另外，用于早先的胎儿STIC成像方法的数据处理技术要求心率保持稳定，然而，不正常的心跳或心率改变，通过使来自不同心动相位的信息混合到应代表单个心动相位的视图中，降低了三维视图的品质。相反，根据当前公开的3D超声成像的一种实施方案，这种方法包括(i)监测心脏以便确定每个二维图像的实际心动相位和(ii)使用确定的心动相位信息避免在单个3D视图中混合不同的相位。通过使用超声完成监测心脏，并且更具体而言，使用稳态超声束并且其中换能器保持稳态。从而，多普勒模式或M-模式采集能被用于在精确时间刻度上监测所选择的解剖位置。

需要进一步注意，对于先前的使用机械换能器移动来采集用于胎儿STIC的3D体积的胎儿STIC成像方法，多普勒模式或M模式采集的使用是不可能的。换句话说，移动换能器使得多普勒或M模式线不可能保持在所选择的解剖位置上。根据当前公开内容的实施方案的这种方法包括考虑到克服这种限制，实现新换能器不需要机械移动即可进行扫描3D体积(例如，2D阵列或矩阵换能器)。简而言之，一种不需机械移动就可扫描3D体积的换能器可被配置用来在整个3D体积中发射线。另外，该换能器能够3D扫描而不需机械运动，下文中称之为具有3D电子操控的换能器，它能进一步被配置成使稳态监测脉冲和用于采集3D体积的脉冲交替进行，例如，与胎儿STIC有关。

为了使用不能在整个体积内电子操控的换能器扫描3D体积，下文中称之为不带有3D电子操控的换能器，该换能器必须被机械地移动。例如，一种3D体积可以用1D相控阵换能器通过移动换能器以便它的2D扫描平面移动横穿被扫描的体积而被扫描。如上面所指示的，以这种方式移动不带有3D电子操控的换能器不可能保持稳态监测束。这种情形与被称为1.5D换能器很相似，这种换能器具有某种控制高度调焦或高度调整或二者都能控制的能力。相反，带有有3D电子操控的换能器保持稳态并使用电子操控来扫描通过3D体积，而不带有3D电子操控的换能器必须移动以扫描通过3D体积。