[发明专利]一种基于分布式超声容积数据的成像方法

说明书

一种基于分布式超声容积数据的成像方法，包括下述步骤：分布式探头阵列对人体被测部位进行扫描，获得各探头阵列扫描得到的容积数据；确定相邻容积数据之间的重叠区域；设置第二个至第n个探头阵列的容积数据校准的几何关系参数；根据几何关系参数计算第二个至第n个探头阵列变换后的容积数据；计算变换后容积数据重叠区域的互相关值；当互相关值大于或等于预设值时，将第一个探头阵列的容积数据与其它探头阵列变换后的容积数据合并，得到重建后的超声容积数据，并形成超声图像。本发明能够快速获取超声容积数据，进行三维重建并形成超声图像，而且允许分布式探头阵列在扫描时有一定的形变，可对表面形状较为复杂的人体部位进行检查。

技术领域

本发明涉及超声检查方法，具体涉及一种基于分布式超声容积数据的成像方法。

背景技术

传统的超声扫查，医生采用手持探头的方式对病人进行扫查，扫查过程依赖医生的操作和经验，且形成的超声数据序列由于物理位置信息的缺失以及空间采样的混乱，无法准确进行三维重建以及后处理多角度获取切面图像。

现有的超声扫查设备基本采用单探头阵列方式，探头阵列的运动方式基本为直线或来回“弓”字形折线，探头阵列中心点的运动轨迹基本为直线或在同一平面上。

采用上述单探头阵列方式，难以一次性完成人体不平坦部位的超声数据采集。以扫查甲状腺为例，人的颈前部呈弧状且个体差异很大，现有的单探头阵列方式，探头阵列无法很好地贴合整个颈前部，最终采集的超声数据只能呈现部分甲状腺的图像，而如果采用多次采集的方式，则会极大影响工作效率，增加医生的操作负担，而且多次采集所获取的超声数据序列如何重建也是个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于分布式超声容积数据的成像方法，采用方法能够快速获取超声容积数据，进行三维重建并形成超声图像，且允许分布式探头阵列在扫描时有一定的形变。采用的技术方案如下：

一种基于分布式超声容积数据的成像方法，其特征在于：

用于超声容积数据采集的扫查装置包括分布式探头阵列以及能够驱动分布式探头阵列沿设定方向移动的扫查运动机构；分布式探头阵列由n个依次排列的探头阵列组成，n为≥2的整数；

形成超声图像的步骤包括：

(1)安放扫查装置，使各探头阵列与人体被测部位的表面接触；

(2)在控制系统控制下，扫查运动机构驱动分布式探头阵列沿设定方向自起始端向终止端移动，分布式探头阵列在移动过程中对人体被测部位进行扫描；分布式探头阵列中，相邻两个探头阵列的扫描区域存在重叠部分；

(3)在分布式探头阵列移动的过程中，各探头阵列将获得的超声扫描数据传输给控制系统，同时控制系统实时获取与超声扫描数据对应的空间位置参数，从而得到分布式探头阵列中各探头阵列扫描得到的容积数据，各探头阵列扫描得到的容积数据依次记为V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)；

探头阵列扫描得到的容积数据包括该探头阵列的超声扫描数据以及对应的探头阵列空间位置参数；分布式探头阵列中相邻两个探头阵列的容积数据存在重叠区域；

(4)查找并确定相邻两个探头阵列扫描得到的容积数据之间的重叠区域

(4-1)将各个容积数据V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)，按照超声激励的发射波长λ和超声激励的波形的周期数N_F分别分割为多个边长为N_Fλ/2的正方体；

(4-2)计算各个容积数据中每个正方体内的超声扫描数据的均值；