[发明专利]超声容积探头导航与控制方法和装置及超声设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及超声领域，尤其涉及一种超声容积探头导航与控制方法和装置及超声设备。

背景技术

超声设备在医疗诊断领域起到极其重要的辅助作用。通过超声可以对血管以及血流等进行清晰地扫查。传统的扫查模式都是基于二维超声的，即只扫查一个面，也就是不能呈现出扫查对象的三维影像。例如，美国文献US6423006B1、US6048317和US6390984B1都是二维的。

三维扫查模式优于二维扫查模式，因为二维扫查模式下，用户需要反复不断移动探头以获得血管的合适截面图像。而三维扫查模式能够呈现出整个被扫查对象，例如血管的整体影像。这样更便于医生对被扫查对象进行诊断以及后续的治疗。但是对于三维扫查模式而言，它也需要使用者将容积探头置于正确的区域，如果使用者不能一直将容积探头保持在适宜区域，那么血管跟踪就可能失败，不会得到整个血管的影像，这是因为血管已经在容积探头的扫查范围之外了。

如何在三维扫查模式下，对被扫查对象，例如血管进行导航和控制是当前业界研究的重点之一。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种能够正确对血管进行跟踪的超声容积探头导航与控制方法和装置及超声设备。

为了解决上述问题，本发明超声容积探头导航与控制方法的技术方案包括：

在三维扫查模式下，获得扫查数据；

根据所述扫查数据在波束空间中形成的三维矩阵，形成导航视图；

在所述导航视图上确定临界区；

根据血管是否处于所述临界区来对超声容积探头进行导航和控制。

进一步地，还包括把所述导航视图实时显示在显示器上。

所述扫查数据可以表示为：

N_samples x N_beams x N_frames

其中，N_samples表示每个波束上的采样点数，N_beams表示波束数，N_frames表示超声容积探头摆动时所扫查的帧数。

优选地，本发明超声容积探头导航与控制方法还包括根据所述三维矩阵在扫查方向上建立血管的数学模型。

所述数学模型可以表示为：

(xcosθ+ysinθ)2a2+(ycosθ-xsinθ)2b2=1]]>

其中，a表示椭圆长轴，b表示椭圆短轴，θ表示椭圆长轴和坐标轴X的夹角。

优选地，本发明超声容积探头导航与控制方法还包括按下列公式计算出血管边界曲线上的点在X坐标轴上的投影：

P_X＝|acosθcosα-bsinθsinα|

其中，tanα=batanθ.]]>

优选地，如果所述血管边界曲线与所述临界区相交，则发出警告。

所述警告包括改变临界区颜色。

所述警告包括使扬声器蜂鸣。

此外，如果血管进入所述临界区，则改变扫查范围以使血管能够被包含在扫查容积范围之内

在本发明的另一方面，本发明超声容积探头导航与控制装置的技术方案包括：