[发明专利]基于3D打印的超声波立体模型构建方法及装置

权利要求书

1.一种基于3D打印的超声波立体模型构建方法，其特征在于，包括：

利用超声探头对待测组织表面进行二维扫描，发射超声波至所述待测组织上，并接收反射的超声回波信号；

对所述超声回波信号进行预处理；

根据预处理后的超声回波信号，确定所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数；

根据所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数和对应的扫描位置点，构建所述待测组织的立体模型，并通过3D打印系统打印所述立体模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对超声回波信号进行预处理，包括：

对所述超声回波信号进行时间增益补偿放大处理；

将放大处理后的超声回波信号进行预滤波处理；

将经过预滤波的所述超声回波信号转换为数字信号，得到数字回波信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对超声回波信号进行预处理，还包括：

对所述数字回波信号进行存储。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预处理后的超声回波信号，确定所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数，具体包括：

根据各个扫描位置点的所述超声波的发射时间、所述超声回波信号的接收时间以及所述超声回波信号的幅值，计算各个扫描位置点的所述待测组织的超声波传播速度，确定各个扫描位置点的待测组织的厚度、密度和声阻抗。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数和对应的扫描位置点，构建所述待测组织的立体模型，包括

根据所述各个扫描位置点的待测组织的厚度、密度和声阻抗得到连续的二维超声图像；

将所述连续的二维超声图像进行三维重构，形成所述待测组织的立体模型。

6.一种基于3D打印的超声波立体模型构建装置，其特征在于，包括：

依次连接的超声探头、数据预处理模块、数据处理模块和3D打印系统；

所述超声探头用于对待测组织表面进行二维扫描，发射超声波至所述待测组织上，并接收反射的超声回波信号；

所述数据预处理模块用于对所述超声回波信号进行预处理；

所述数据处理模块用于根据预处理后的超声回波信号，确定所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数；根据所述待测组织上各个扫描位置点的内部结构参数和对应的扫描位置点，构建所述待测组织的立体模型；

所述3D打印系统用于打印所述立体模型。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据预处理模块包括：与所述超声探头连接的主控单元，依次连接的时间增益补偿放大单元、预滤波单元、A/D转换单元；所述主控单元连接所述时间增益补偿放大单元；

所述主控单元用于向所述超声探头发送扫描控制信号，并接收所述超声探头返回的超声回波信号；

所述时间增益补偿放大单元用于对所述超声回波信号进行时间增益补偿放大处理；

所述预滤波单元用于将放大处理后的超声回波信号进行预滤波处理；

所述A/D转换单元用于将经过预滤波的所述超声回波信号转换为数字信号，得到数字回波信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：与所述A/D转换单元连接的数据缓存单元、与所述数据缓存单元连接的接口传输单元；

所述数据缓存单元用于对所述数字回波信号进行存储；

所述接口传输单元用于将所述数据缓存单元存储的数字回波信号传输至所述数据处理模块。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：与所述主控单元连接的步进电机；所述步进电机用于在所述主控单元的控制下，驱动所述超声探头在二维扫描平台上移动。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：

根据各个扫描位置点的所述超声波的发射时间、所述超声回波信号的接收时间以及所述超声回波信号的幅值，计算各个扫描位置点的所述待测组织的超声波传播速度，确定各个扫描位置点的待测组织的厚度、密度和声阻抗；

根据所述各个扫描位置点的待测组织的厚度、密度和声阻抗得到连续的二维超声图像；

将所述连续的二维超声图像进行三维重构，形成所述待测组织的立体模型。