[发明专利]使用相控阵的空间复合系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及2007年5月16日递交的名称为“SYSTEMAND METHOD FOROPTIMIZED SPATIO-TEMPORAL SAMPLING”的美国专利申请No.11/749,319，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及超声波成像，尤其涉及使用线性阵列的空间复合系统和方法，以及更具体地涉及相控阵。

背景技术

空间复合是通过编辑在不同角度上获取的多个视图而产生超声波图像的方法。每个视图从在不同角度上的多条视线获得。这与使用垂直于扫描头面的单条视线的传统超声波成像相背离。结合来自多个角度的视图以产生单个图像，由此加强真实组织信息并抑制随机假影(artifact)。空间复合导致斑点噪声假影、阴影假影以及图像退化假影的减少。此外，这种还被称为复合成像的复合导致以下方面的改进：对比度分辨率、针可视化(needle visualization)、组织对比度分辨率、精细结构描绘、界面/边界连续性以及横向边检测。

原始的文献称该技术为复合成像。现在许多公司使用该技术，称其为各种名称，包括：SonoCT、CrossBeam成像以及空间复合。

一些系统使用这种方法：处理来自发送波束操纵和接收波束操纵的信息以产生来自多个视角的图像。多个图像被校准并被结合以形成一个图像。使用发送和接收信息产生的图像通常优于仅由接收信息构成的图像。

一种用于产生超声图像的系统使用相控阵，该相控阵例如可以具有64、128(或者如果需要，任何其他数量)个元素。在相控阵中，需要选择性地使所有阵元(64或128个)产生脉动以形成每个扫描线的波前。相对于换能器面，每个扫描线具有其自身唯一的扇形形式的角度。因此，每个射线的几何形状独立于其他射线的几何形状。对于将能量发送到对象内以及对于接收从目标反射回来的能量都需要电子聚焦。相控阵通常具有线性几何形状，但所产生的图像的形状通常是类似于由曲面阵列产生的那些图像的扇形。

作为复合过程的一部分，对应于不同视图的图像数据在它们被结合之前必须被重采样，或被几何校准至公共坐标组。对于曲面阵列，波束的对称性(即，其被等角间隔)简化了该过程，这是因为执行重采样所需要的表对于每个波束来说除了简单的平移以外是相同的。通常，相控阵的空间复合更加复杂，这是因为波束通常是不等间隔的。由于如上所述每个射线具有唯一的几何形状，因此每个射线的重采样对于该射线也是唯一的。这样，由于射线缺乏对称性，所以每个波束需要唯一的用于注册的表。因此，需要非常大量的计算和/或非常大的表，以注册来自不同视图的图像数据。

发明内容

本发明涉及为了执行空间复合计算的目的而使相控阵看起来像曲面阵列的系统和方法。在一个实施例中，通过建立虚拟顶点和虚拟曲率半径将相控阵处理成好像是曲面阵列一样。基于该转化，可以使用标准空间复合重采样表，正像其被用于曲面阵列那样。在一个实施例中，在对数据进行复合以形成目标图像后，在实际显示之前移除某些数据。所移除的数据表示在相控阵的物理皮肤线之前通过虚拟方式产生的数据。

以上相当概括地概述了本发明的特征和技术优点，从而可以更好地理解下文中对本发明的详细描述。在下文中将描述形成本发明的权利要求的主题的本发明的附加特征和优点。本领域技术人员应理解，可容易地利用所公开的构思和特定实施例作为修改或设计其他用于实现与本发明相同的目的的结构的基础。本领域技术人员还应理解，这样的等效结构未脱离记载在所附权利要求中的本发明的精神和范围。当结合附图考虑时，对于本发明的组织和操作方法，根据以下描述可以更好地理解被认为是本发明的特征的新颖特征，以及其他目的和优点。然而，应明确理解，提供每幅图仅用于说明和描述目的，而并非旨在限制本发明。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现在参考以下结合附图的描述，附图中：

图1示出了根据现有技术的使用曲面阵列生成图像的操作理论的实施例的一个示意图；

图2示出了根据本发明的一个方面的使用相控阵生成图像的操作理论的实施例的一个示意图；

图3示出了用于构建虚拟顶点和采用本文构思的方法的一个实施例；

图4示出了可以采用本文中所讨论的构思的超声系统的一个实施例；以及

图5示出了一个可替选的实施例。

具体实施方式