[发明专利]基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法

说明书

本公开公开了基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法，包括：柔性穿戴式多阵元成像换能器，所述柔性穿戴式多阵元成像换能器在使用时，设置在患者心脏对应的体表胸壁位置；柔性穿戴式多阵元成像换能器接收超声系统的超声发射器发出的信号，柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行时间延迟补偿补偿后发射到患者心脏位置；柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均接收反馈信号，每个阵元均将反馈信号进行时间延迟换算后发送给超声系统的超声接收器，超声系统对每个阵元的信号进行波束合成，得到患者心脏的三维超声图像。

技术领域

本公开涉及超声波束合成技术领域，特别是涉及基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

现今用于心脏超声成像的方法，主要是使用一个1维相控阵超声换能器，辅以阵列超声成像系统。这种方法只能获得一些二维的超声图像，不能获得心脏的三维形貌，也不能实时监测心脏的运动状态。本发明专利主要提出一种心脏超声三维成像方法、系统、设备和介质。主要包含有具有弯曲，拉伸等功能的柔性便携式超声换能器，能够对柔性换能器阵元进行位置补偿的波束合成方法，以及实时三维超声成像系统。

在实现本公开的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：

在已授权专利“超声波束合成方法”(CN104739449B)中，公开了一种波束合成方法，但该专利是对阵元进行单独加权，也就是不同的阵元施加不同的激励，比如声束被骨骼遮挡的那部分阵元施加低电压或不施加电压，然后利用图像处理软件把采集到的信号处理，形成一幅图像，这样可以提高图像质量，尤其是对声束受到遮挡区域的图像质量。但是，该方法无法实现超声波束的三维成像，也无法解决换能器阵元的位置补偿。

由于人体肋骨，肺，以及其他器官的遮挡，心脏超声成像一直是超声影像技术的难题。现有的1维相控阵超声成像技术需要医生具有高超的技术和丰富的经验，找寻合适的角度进行成像，并且需要将换能器对患者胸壁进行挤压也给患者带来很多痛苦，另外现有的成像方法只能在医院进行检查受限于场地，也不能检测患者不同运动状态下的心脏形貌。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统及方法；

第一方面，本公开提供了基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统；

基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成系统，包括：

柔性穿戴式多阵元成像换能器，所述柔性穿戴式多阵元成像换能器在使用时，设置在患者心脏对应的体表胸壁位置；

柔性穿戴式多阵元成像换能器接收超声系统的超声发射器发出的信号，柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行位置补偿后发射到患者心脏位置；

柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均接收反馈信号，每个阵元均将反馈信号进行时间延迟换算后发送给超声系统的超声接收器，超声系统对每个阵元的信号进行波束合成，得到患者心脏的三维超声图像。

第二方面，本公开还提供了基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成方法；

基于穿戴式柔性超声换能器的超声波束合成方法，包括：

使用时，佩戴在患者心脏对应的体表胸壁位置的柔性穿戴式多阵元成像换能器，接收超声系统的超声发射器发出的信号，柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均将接收到的信号进行位置补偿后发射到患者心脏位置；

柔性穿戴式多阵元成像换能器的每个阵元均接收反馈信号，每个阵元均将反馈信号进行时间延迟换算后发送给超声系统的超声接收器，超声系统对每个阵元的信号进行波束合成，得到患者心脏的三维超声图像。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：