[发明专利]超声诊断设备

说明书

本发明涉及一个用于将超声波发射至待测物体，接收从物体返回的回声，并在回声信号的基础上形成一个超声图象的超声诊断设备。

近年来，用于展示物体的横截面的组织结构的B型超声诊断仪和用于以彩色展示物体横截面的血流状态的不同于彩色多普勒型的超声诊断仪已在超声诊断领域得到了发展。组织多普勒成象仪仅提取较低的多普勒频率，仅对例如心肌的缓慢运动成象。同时彩色动态超声诊断仪通过提取心内边缘并在不同的时钟相位用不同的颜色来覆盖这些边缘来提供一种易获取的组织运动。

这种3维模式的图象使得可从由物体的多切片获得的多个图象中重建3-D图象。

其中，3D型的超声诊断仪具有很高的临床价值，并且近来已受到了关注。3D型的超声诊断仪涉及大量数据，并且存在电路规模增加，成本升高以及实时性能的轻微地损失等问题。

最近一些超声诊断仪实现了高达50帧/秒的帧频(高时间分辨率)。另一方面，人眼的动态能力局限于10到15帧每秒。由于这个原因，对于上面所提到的高时间分辨率所提供的信息而言，观察者只不过获得了一部分冗余信息。

因此本发明的目标是提供一种可以产生目前这一技术领域中还没有的新颖的图象的超声诊断设备。

根据本发明，利用超声探头用超声波对物体的内部进行扫描。原始的图象数据是在所获得的信号的基础上形成的，并且被进行图象处理。进行过这种图象处理的图象数据被显示出来。在图象处理中，将原始图象数据中的每一个象素点逐个与一个设定的阈值相比较，并且对每个象素当原始数据高于阈值时，原始图象数据将被选中。当原始图象数据低于阈值时，那些一帧或几帧前的经图象处理过的图象数据将逐象素点被选出。逐象素点选出的图象数据作为最近进行过图象处理的图象数据被显示。这样当该原始图象数据低于阈值时，那些一帧或几帧前的进行过图象处理的图象数据被选中，于是，当一个物体移动时，在物体的运动的轨迹上将显示出一个残留的图象。因此，观察者可以观察到心肌的运动，例如，准确地或者说有可能观察到与物体的表面图象类似的图象。

本发明的其它目标和优点将在下面的说明中陈述，同时部分可从描述中明显地看出来，或者可通过本发明的实践来了解。本发明的目标和优点可通过在所附的权利要求书中所特别指出的设备和系统来实现和得到。

附图包括在说明中并且构成了说明的一部分，它给出了本发明当前的优选的实施例，同时它与以上所给出的概括性的说明和下面所给出的优选的实施例一起对本发明的原理进行了解释。

图1所示的是根据本发明的一个优选的实施例的超声诊断设备的功能方框图；

图2所示的是数字扫描转换器的功能方框图；

图3所示的是图2中一个处理单元的功能方框图；

图4所示的是图2中另一个处理单元的功能方框图；

图5是一个用于解释图3中比较器，与电路和选择器工作的示图；

图6是一个展示了一个经过残留图象处理的心脏的横截面图象的示图。

图7A是一个展示了一个浸在水中的玩具(鳄鱼)的经过残留图象处理的图象(1点钟时间相位)的示图。

图7B是一个展示了一个浸在水中的玩具(鳄鱼)的经过残留图象处理的图象(2点钟时间相位)的示图；

图7C是一个展示了一个浸在水中的玩具(鳄鱼)的经过残留图象处理的图象的示图；

图8是一个展示代表彩色的经残留图象处理的图象的色彩条的示图。

参考附图，下面将给出根据本发明的一个优选的实施例的一个超声诊断设备的说明。超声探头1有一个振荡元件阵列。该振荡元件由一个在两个表面上都形成有一个电极的压电元件构成。阵列形式可以形成为允许进行线扫描，平面扫描，凸面扫描等。在这里，假设是平面扫描。

发射/接收电路单元(T/R)2由一个发射部分，一个接收部分和一个图象生成器部分组成。发射单元由一个时钟，一个速率脉冲发生器、延迟电路和脉冲发生器组成。该速率脉冲发生器将一个时钟信号进行分频以获得一个速率脉冲，比如说5KHZ。该速率脉冲根据通道进行分配。多个延迟电路的每一个都根据通道来延迟速率脉冲。这种延迟的结果是一个超声波的集聚和偏转。多个脉冲发生器的每一个都由相应的速率脉冲所触发，并且作用于相应的振荡元件。通过这种方式，振荡元件进行机械振荡并且将超声脉冲发射到物体。

超声波在物体中的声阻抗边界被反射，反射波使探头的压电元件机械地振荡，这样在振荡元件的电极间产生了一个电势差。电势差被作为一个电信号。在接收部分，这些电信号被放大、延迟(相位匹配)并相加，这样回波将在一个受控的方向被增强。