[发明专利]用于测量与校正由像差介质引起的超声相位畸变的系统与方法

权利要求书

1.一种聚焦超声系统，包括：

换能器组件，包括：

由发射换能器元件构成的多个发射阵列，每个发射阵列以不同的频率工作；

由接收换能器元件构成的至少一个接收阵列；

与换能器组件通信的处理器，被配置用于：

为换能器组件设置聚焦区域；

通过以下步骤为换能器组件中的每个换能器阵列迭代地更新聚焦区域：

选择具有最低剩余工作频率的发射阵列；

引导所选择的发射阵列激发该发射阵列的初始聚焦区域；

引导至少一个接收阵列接收来自初始聚焦区域的信号；

从接收到的信号重建聚焦区域的图像；

从重建的图像计算相位校正值；

将所计算的相位校正值应用于所选择的发射阵列和具有下一最高工作频率的发射阵列。

2.如权利要求1所述的聚焦超声系统，还包括复用电路，所述复用电路与换能器组件通信并且被配置为允许在多个发射阵列与至少一个接收阵列之间切换。

3.如权利要求1所述的聚焦超声系统，其中，至少一个接收阵列稀疏地分布在多个发射阵列之间。

4.如权利要求1所述的聚焦超声系统，其中，每个发射换能器元件与接收换能器元件一一对应，并且每个发射换能器元件和接收换能器元件对形成集成换能器单元。

5.如权利要求4所述的聚焦超声系统，其中，每个集成换能器单元包括嵌套在环形发射换能器元件中的接收换能器元件。

6.如权利要求1所述的聚焦超声系统，其中，处理器作被配置用于：

将所计算的相位校正值应用到接收到的信号，以形成经相位校正的信号；以及

从经校正的信号重建图像。

7.如权利要求6所述的聚焦超声系统，其中，处理器被配置用于扫描换能器组件的聚焦区域通过感兴趣的体积，同时接收来自感兴趣的体积的信号。

8.如权利要求6所述的聚焦超声系统，其中，处理器被配置用于为换能器组件设置多个同时产生的聚焦区域，以便加快数据采集。

9.一种用于聚焦超声系统的换能器组件，所述换能器组件包括：

多个集成换能器单元，每个集成换能器单元包括至少两个换能器元件，所述换能器元件同心嵌套以形成集成换能器单元；以及

与多个集成换能器单元通信的复用电路，所述复用电路被设置用于将每个集成换能器单元中的换能器元件连接到发射线路和接收线路中的至少一个。

10.如权利要求9所述的换能器组件，复用电路被配置用于将每个集成换能器单元中的至少两个换能器元件中的一个连接到发射线路，并且将每个集成换能器单元中的至少两个换能器元件中的一个连接到接收线路。

11.如权利要求9所述的换能器组件，复用电路被配置用于将每个集成换能器中的至少两个换能器元件的每一个连接到发射线路和接收线路两者。

12.一种调节发射穿过像差介质的聚焦超声束的焦点的方法，所述方法的步骤包括：

a)通过设置发射阵列的初始焦点，定义超声换能器组件的初始聚焦区域，所述超声换能器组件包括各自具有不同工作频率的多个发射阵列；

b)通过使用多个发射阵列之一，将超声能量传递到初始聚焦区域以激发初始聚焦区域内的造影剂；

c)通过使用超声换能器阵列，接收响应于初始聚焦区域中的受激发造影剂的信号；

d)从所接收的信号，生成图像；

e)从所生成的图像，确定初始聚焦区域的中心；

f)通过使用所确定的初始聚焦区域的中心，计算相位校正值；

g)将所计算的相位校正值应用到聚焦超声换能器组件以更新初始焦点，从而定义比初始聚焦区域相比更加聚焦的更新聚焦区域；

h)重复步骤b)–g)，直到更新的聚焦区域与所要求的焦点对应；在每次重复过程中，使用多个发射阵列中以比先前发射阵列更高的频率工作的不同发射阵列，将超声能量传递到更新的聚焦区域以激发更新的聚焦区域中的造影剂。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

i)通过将在步骤f)计算的相位校正值应用到在步骤c)接收的信号，形成经相位校正的信号；以及

j)从经相位校正的信号重建图像。