CN111885960B - 超声探针的通用隔行扫描 - Google Patents

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Abstract

一种系统，其包括超声探针，所述超声探针包括超声换能器、被配置成将超声换能器围绕水平轴线旋转以扫描平面的第一马达、以及被配置成将超声换能器围绕竖直轴线旋转以将其移动到不同平面的第二马达。所述系统还包括控制器单元，所述控制器单元被配置成：选择用于隔行扫描的多个扫描平面，以便使用超声探针来扫描患者体内受关注区域的体积；选择用于隔行扫描的隔行系数；基于所述隔行系数将扫描平面划分为扫描平面组；并通过控制第一马达和第二马达来执行隔行扫描，其中第一马达针对至少一些扫描平面沿着第一方向移动，并且针对其他扫描平面沿着第二方向移动。

Description

超声探针的通用隔行扫描
优先权信息
本专利申请要求于2018年3月13日提交的标题为“GENERALIZED INTERLACEDSCANNING WITH AN ULTRASOND PROBE”的美国临时申请62/642,193的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用合并于此。
背景信息
超声探针可以使用诸如压电换能器或电容性换能器之类的换能器来产生超声信号，该换能器将电信号转换成超声能量并且将超声回声转换回电信号。超声探针通常用于识别目标器官或体内其他结构和/或确定与目标器官/结构相关的特征，例如器官/结构的大小或器官中流体的体积。为了使超声正确地扫描目标器官/结构，超声探针可能需要在多个平面中执行扫描以生成体积扫描。在多个平面中执行扫描可能会带来各种挑战。
附图说明
图1A是示出根据本文描述的实施方式的示例性超声系统的图；
图1B是示出根据本文描述的实施方式的图1A的超声系统的示例性环境的图；
图2A是根据本文描述的实施方式的第一示例性超声探针的图；
图2B是根据本文描述的实施方式的第二示例性超声探针的图；
图2C是根据本文描述的实施方式的第三示例性超声探针的图；
图2D是根据本文描述的实施方式的第四示例性超声探针的图；
图3是示出图1A的控制器单元的示例性部件的图；
图4是示出图1A的系统的示例性功能部件的图；
图5是根据本文描述的实施方式的隔行扫描的过程的流程图；
图6A、图6B、图6C和图6D是根据本文描述的实施方式的示例性扫描顺序表的图；
图7A、图7B、图7C和图7D是根据本文描述的实施方式的基于12个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图；
图8A、图8B、图8C和图8D是根据本文描述的实施方式的基于24个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图；
图9A和图9B是根据本文描述的实施方式的基于四个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图；
图10A和图10B是根据本文描述的实施方式的基于两个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图；
图11是根据本文描述的实施方式的连续双平面扫描的示例性超声换能器轨迹的图；
图12是示出根据本文描述的实施方式的超声探针的phi马达的运动范围的图；
图13A是示出根据本文描述的实施方式的不具有重叠和具有重叠的两平面体积扫描的马达的运动轨迹和位置的图；
图13B是示出根据本文描述的实施方式的不具有重叠和具有重叠的12平面体积扫描的马达的运动轨迹和位置的图；
图14A和图14B是根据本文描述的实施方式的其中theta马达连续移动的示例性扫描顺序表的图；和
图15A、图15B和图15C是根据本文描述的实施方式的基于12个平面并且其中theta马达连续移动的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。
具体实施方式
下面的详细描述涉及附图。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。
超声探针可以被定位在患者的身体上以对受关注区域(例如身体器官、关节、血管和/或患者身体的另一种区域)进行体积扫描(例如，三维(3D)扫描)。体积扫描可以包括在横切受关注区域的不同平面中捕获的成组超声图像。例如，体积扫描可以包括在围绕受关注区域的中心的圆中以特定角度间隔拍摄的平面超声图像。
超声探针可以包括单元件超声换能器。超声探针可以包括第一马达(在本文中被称为“phi”马达)，所述第一马达被配置成围绕水平平面旋转以使超声换能器沿着特定超声成像平面的扇区移动以便扫描该平面。超声探针还可以包括第二马达(在本文中被称为“theta”马达)，所述第二马达被配置成围绕竖直平面旋转以将超声换能器移动到不同的超声成像平面。因此，可以通过以下方式来进行体积扫描，即，将theta(θ)马达移动至第一平面，并移动phi(φ)马达以便扫射出第一平面的一个扇区，将theta马达移动至第二平面，并移动phi马达以便扫射出第二平面的一个扇区，将theta马达移动至第三平面并依此类推，直到扫描完所有平面以完成一个体积扫描。
体积扫描可以实现为带有theta归位。在theta归位中，theta马达在完成体积扫描后返回到初始theta马达位置，以便开始下一次体积扫描。体积扫描也可以实现为带有phi归位。在phi归位中，phi马达仅在一个方向上执行扫描。因此，在phi归位中，phi马达在扫描一个平面之后返回到初始位置，theta马达在移动到下一平面之前需要等待phi马达返回。Theta归位和phi归位会减慢扫描速度并降低图像质量。例如，theta归位可能会在连续的体积扫描之间产生较大的延迟，而phi归位可能会增加执行每个单独的体积扫描所需的时间。此外，这种较慢的体积扫描速率可能会产生明显的运动模糊并降低图像质量。
本文描述的实施方式涉及利用超声探针进行广义隔行扫描。隔行扫描可以包括隔行theta马达运动和双向phi马达运动。隔行扫描可以实现为不具有theta归位和phi归位，并产生不带有归位延迟的平滑连续的体积扫描、提高的体积扫描速率以及降低的运动模糊。
隔行扫描可以由扫描平面的数量限定。例如，扫描平面可以围绕一个圆分布并且以对应于180°除以扫描平面的数量的角度分开。隔行扫描还可以由隔行系数k限定，并且扫描平面可以被划分成k个组。隔行扫描可以遵循一组规则。所述规则可以包括：phi马达针对每个平面改变方向，theta马达针对每组平面改变方向，并且theta马达在一组平面内不改变方向。此外，由于没有进行theta归位，因此可以在theta马达从特定平面开始的情况下执行第一体积扫描，然后在theta马达从不同平面开始的情况下进行第二体积扫描。
超声系统可以被配置成：选择用于隔行扫描的数个扫描平面，以使用超声换能器扫描患者身体中的受关注区域的体积；选择用于隔行扫描的隔行系数；基于所述隔行系数将所述扫描平面划分成扫描平面组；以及，通过控制phi马达来扫描平面并控制theta马达来移动至不同平面来执行隔行扫描，其中phi马达针对至少一些扫描平面沿着向前方向移动，并且针对其他一些扫描平面沿着向后方向移动。此外，theta马达可以针对至少一些扫描平面组沿着向前方向移动，而针对其他一些扫描平面组沿着向后方向移动。
此外，基于所述隔行系数将所述扫描平面划分成扫描平面组可以包括：将所述扫描平面顺序编号；将所述扫描平面划分为与所述隔行系数相对应的数个扫描平面组；以及将已编号的扫描平面顺序分配至扫描平面组中。
此外，执行隔行扫描可以包括：通过将phi马达沿着与扫描前一平面时phi马达的移动方向相反的方向移动来扫描特定平面；通过将theta马达移动与所述隔行系数相对应的数个平面来移动至下一平面，其中，如果下一平面与先前扫描的平面在不同组中，则theta马达改变方向。
在一些实施方式中，超声探针可以包括一维(1D)笔直或弯曲超声换能器阵列和theta马达，而非具有theta马达和phi马达的单个超声换能器。在这样的实施方式中，可以通过电子控制1D超声换能器阵列扫描平面来代替移动phi马达扫描平面。因此，在这样的实施方式中，执行隔行扫描可以包括：控制1D超声换能器阵列来扫描平面；以及，控制被配置成将1D超声换能器阵列围绕竖直轴线旋转的马达来移动至不同平面，其中，所述马达针对每组扫描平面改变方向，而在一组扫描平面内不改变方向。例如，隔行扫描可以包括：通过电子控制1D换能器阵列来扫描特定平面；通过将theta马达移动与所述隔行系数相对应的数个平面来移动到下一平面，其中，如果下一平面与先前扫描的平面在不同组中，则theta马达改变方向。
一种特定的实施方式可以包括具有两个(组)扫描平面并且隔行系数k被设置为2的隔行扫描。这种实施方式可以实现连续的双平面扫描。
本文所述的实施方式还涉及使phi马达和theta马达的运动重叠。phi马达的运动弧可以包括加速区域、恒定速度区域和减速区域。超声图像数据收集可以在theta马达保持静止的同时在恒定速度区域内执行。但是，由于在phi马达的加速或减速期间未执行任何数据收集，因此在phi马达加速或减速期间移动theta马达可以通过减少因phi马达的加速/减速和/或theta马达的移动而造成的延迟来提高体积扫描速率。因此，执行隔行扫描可以包括：在phi马达处于phi马达的运动范围(motion range)中的加速或减速区域中时，控制theta马达旋转。例如，当phi马达处于运动范围中的加速或减速区域中时，theta马达可以从第一平面移动到第二平面。
本文描述的实施方式还涉及连续的theta马达移动。超声探针可以包括布线，例如连接到超声换能器的布线。所述布线可能会限制theta马达的运动范围。例如，所述布线可能会防止theta马达沿着一个方向连续旋转，因为这种旋转可能导致布线缠绕在将超声换能器附接至基座的主轴上，或者可能导致布线断裂。超声探针可以被配置成使得theta马达能够连续移动。在一些实施方式中，可以用导电滑环来代替布线。在其他实施方式中，可以利用与超声换能器的无线通信连接(例如，蓝牙连接，蓝牙低能耗连接，近场通信(NFC)连接和/或另一种短距离无线通信连接)来代替布线。因此，执行隔行扫描可以包括控制theta马达以使其针对所有扫描平面组沿着相同方向移动。
图1A是示出根据本文描述的实施方式的示例性超声系统100的图。如图1A所示，超声系统100可以包括超声探针110、基座单元120和电缆130。
超声探针110可以容纳一个或多个超声换能器，所述超声换能器被配置成以特定的频率和/或脉冲重复速率产生超声能量并接收被反射的超声能量(例如，超声回声)并且将被反射的超声能量转换成电信号。例如，在一些实施方式中，超声探针110可以被配置成在从大约两兆赫兹(MHz)延伸到大约10或更大MHz(例如18MHz)的范围内发射超声信号。在其他实施方式中，超声探针110可以被配置成在不同范围内发射超声信号。此外，超声探针110可以容纳一个或多个用于控制超声换能器的移动的马达。
超声探针110可包括手柄112、触发器114和穹顶(圆顶)118(也称为“鼻部”)。用户(例如，执业医生等)可以通过手柄112握住超声探针110并按下触发器114，以激活位于穹顶118中的一个或多个超声收发器和换能器，以朝向患者的受关注区域(例如，特定的身体器官，身体关节，血管等)发射超声信号。例如，探针110可以定位在患者的骨盆区域上并且定位在患者的膀胱之上。
手柄112使得用户能够相对于患者的受关注区域移动探针110。当扫描患者的受关注区域时，在穹顶118与患者身体的表面部分相接触时，触发器114的激活会启动对所选的解剖学部分的超声扫描。在一些实施方式中，触发器114可以包括切换开关116。切换开关116可以用于在超声系统100的瞄准模式期间在不同的瞄准平面之间进行切换。
穹顶118可以装入(包围)一个或多个超声换能器，并且可以由以下材料形成，所述材料当超声能量被投射到解剖学部分中时允许超声能量适当地聚焦和/或向解剖学部分提供适当的声学阻抗匹配。穹顶118还可包括收发器电路，该收发器电路包括用于发射和接收超声信号的发射器和接收器。探针110可以经由诸如电缆130之类的有线连接与基座单元120通信。在其他实施方式中，探针110可以经由无线连接(例如，蓝牙，WiFi等)与基座单元120通信。
基座单元120可以容纳并包括一个或多个处理器或处理逻辑，所述处理器或处理逻辑被配置成处理由探针110接收到的被反射的超声能量以产生所扫描的解剖学区域的图像。此外，基座单元120可以包括显示器122，以使得用户能够查看来自超声扫描的图像，和/或使得能够在探针110的操作期间相对于用户进行操作性互动。例如，显示器122可以包括输出显示器/屏幕，例如液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、触摸屏和/或向用户提供文本和/或图像数据的另一种类型的显示器。
例如，显示器122可以提供用于相对于患者的所选解剖学部分定位探针110的指令。可替代地，超声探针110可以包括提供用于定位超声探针110的指令的小显示器(例如，在手柄112中)。显示器122还可以显示所选的解剖学区域的二维或三维图像。在一些实施方式中，显示器122可以包括图形用户界面(GUI)，该图形用户界面允许用户选择与超声扫描相关联的各种特征。例如，显示器122可以包括用以选择用于执行隔行体积扫描的一个或多个参数(例如，平面数量和/或隔行系数)的选择项(例如，按钮，下拉菜单项，复选框等)。此外，显示器122可以包括用以选择要获得的超声图像的特定类型，例如，B模式超声图像、概率模式(P模式)超声图像、多普勒模式超声图像、谐波模式超声图像、M模式超声图像和/或其他类型的超声图像的选择项。
图1B是示出根据本文描述的实施方式的超声系统100的示例性环境150的图。环境150示出了超声系统100相对于患者160的操作。如图1B所示，患者160可以被定位成使得可以扫描患者的受关注区域。例如，假设受关注区域对应于患者的膀胱165。为了扫描膀胱165，可以将超声探针110定位成抵靠患者160的靠近待扫描解剖学部分的表面部分。用户可以在膀胱165的区域之上将声学凝胶170(或凝胶垫)施加到患者160的皮肤上，以在抵靠皮肤放置穹顶118时提供声学阻抗匹配。用户可以通过按下触发器114、按下显示器122上的扫描按钮、说出语音命令和/或使用另一种类型的扫描启动技术来选择执行膀胱165的体积扫描。作为响应，超声探针110可以发射穿过膀胱165的超声信号180，并且可以接收被反射的超声信号。被反射的超声信号可以被处理成在显示器122上显示的图像。
虽然图1A和图1B示出了超声系统100的示例性部件，但是在其他实施方式中，超声系统100可以包括与图1A和图1B中描绘的部件相比更少的部件、不同的部件、附加的部件或不同地布置的部件。补充地或替代地，超声系统100的一个或多个部件可以执行被描述为由超声系统100的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。
例如，在其他实施例中，超声探针110可以对应于自包含装置，该自包含装置包括容纳在超声探针110内的微处理器，该微处理器被配置成可操作地控制一个或多个超声换能器，并且处理被反射的超声能量以生成超声图像。因此，超声探针110上的显示器可以用于显示所生成的图像和/或查看与超声探针110的操作相关联的其他信息。在其他实施方式中，超声探针110可以耦合到通用计算机，例如膝上型计算机、平板计算机和/或台式计算机(经由有线或无线连接)，所述通用计算机包括至少部分地控制超声探针110的操作的软件和/或包括用于处理从超声探针110接收到的信息以生成超声图像的软件。
图2A是根据本文描述的实施方式的超声探针110的第一示例性实施方式的图。如图2A所示，超声探针110可以包括耦合到两个旋转马达的单个换能器元件。在该实施方式中，超声探针110可包括连接至穹顶118的基座210、theta马达220、主轴230、phi马达240以及带有换能器260的换能器桶250。theta马达220、phi马达240和/或换能器260可包括有线或无线电连接装置，其通过电缆130(图2A中未示出)将theta马达220、phi马达240和/或换能器260电连接至基座单元120。
基座210可以容纳theta马达220并向超声探针110提供结构支撑。基座210可以连接到穹顶118并且可以与穹顶118形成密封，以保护超声探针110的部件免受外部环境的影响。theta马达220可通过围绕本文中称为theta(θ)旋转平面225的竖直轴线旋转而在相对于换能器260的纵向方向上相对于基座210旋转主轴230。主轴230可终止于轴235，并且phi马达240可被安装在轴235上。phi马达240可以围绕与theta旋转平面225正交的轴线旋转，即围绕本文中称为phi(φ)旋转平面245的水平轴线旋转。换能器桶250可以安装到phi马达240，并且可以与phi马达240一起移动。
换能器260可以被安装到换能器桶250。换能器260可以包括压电换能器、电容性换能器和/或另一类型的超声换能器。换能器260以及与换能器260相关联的收发器电路将电信号转换为特定超声频率或超声频率范围下的超声信号，接收被反射的超声信号(例如，回声等)，并且将接收到的超声信号转换为电信号。换能器260可以在基本上垂直于换能器260的表面的信号方向265上发射和接收超声信号。
信号方向265可以通过phi马达240的移动来控制，而phi马达的方位可以通过theta马达220来控制。例如，phi马达240可以以小于180度的角度来回旋转以生成特定平面的超声图像数据，而theta马达220可以旋转到特定位置以获取不同平面的超声图像数据。
在瞄准模式下，theta马达220可以保持静止，而phi马达240来回旋转以获取特定瞄准平面的超声图像数据。在瞄准模式下，theta马达220可以在多个瞄准平面之间来回移动，并且phi马达240可以来回旋转以获取超声图像数据。作为示例，theta马达220可以在选择了瞄准模式时在两个正交平面之间移动。作为另一个示例，theta马达220可以在瞄准模式期间顺序地旋转通过彼此成120度的三个平面。
在3D扫描模式下，theta马达220可以循环通过成组平面一次或多次以获取受关注区域的完整3D扫描。在所述成组平面中的每个特定平面中，phi马达240可以旋转以获取该特定平面的超声图像数据。theta马达220和phi马达240的移动可以在3D扫描模式中交错。例如，phi马达240在第一方向上的移动可随之以theta马达220从第一平面到第二平面的移动，然后随之以phi马达240在与第一方向相反的第二方向上的移动，然后随之以theta马达220从第二平面到第三平面的移动，等等。这种交错移动可以使得超声探针110能够获取平滑连续的体积扫描，并且可以提高获取扫描数据的速率。
包括3D扫描的超声平面图像可以包括B模式超声图像、P模式超声图像、多普勒模式图像(例如，功率多普勒、连续波多普勒、脉冲波多普勒等)、谐波模式超声图像、运动模式(M模式)超声图像和/或其他类型的超声图像。
在一些实施方式中，超声探针110可以被配置成使theta马达220能够连续移动。例如，从基座210到phi马达240和/或到超声换能器260的布线可能会限制theta马达220在特定方向上的移动。因此，theta马达220可能需要交替向前和向后旋转以将超声换能器260移动到特定的扫描平面，从而防止导线缠住或折断。在一些实施方式中，可以利用不限制theta马达220的这种移动并且使得theta马达220能够继续沿着一个方向旋转的电连接来代替所述布线。
在一些实施方式中，可以利用主轴230和/或轴235上的一个或多个导电滑环来代替所述布线。导电滑环可以利用两个导电表面来保持电连接，所述两个导电表面在围绕彼此旋转时保持接触。此外，在所述两个导电表面之间可以存在导电润滑剂以减小摩擦。在其他实施方式中，可以利用一个或多个无线连接来代替所述布线。例如，基座210可以包括第一无线收发器，并且换能器桶250可以包括第二无线换能器。两个无线换能器可以交换无线信号以控制超声换能器260。无线换能器可以通过短距离无线通信方法(例如，蓝牙连接、蓝牙低能耗连接、NFC连接和/或另一种短距离无线通信方法)进行通信。
图2B是根据本文描述的实施方式的超声探针110的第二示例性实施方式的图。如图2B所示，超声探针110可以包括耦合至旋转马达的1D换能器元件阵列。在该实施方式中，超声探针110可包括连接至穹顶118的基座210、theta马达220、主轴230和带有1D换能器阵列275的换能器桶270。theta马达220和/或1D换能器阵列275可包括通过电缆130(图2B中未显示)将theta马达220和/或1D换能器阵列275电连接到基座单元120的有线或无线电连接装置。
基座210可以容纳theta马达220并向超声探针110提供结构支撑。基座210可以连接到穹顶118并且可以与穹顶118形成密封，以保护超声探针110的部件不受外部环境的影响。theta马达220可通过围绕theta旋转平面225旋转而在相对于1D换能器阵列275的纵向方向上相对于基座210旋转主轴230。主轴230可终止于换能器桶270中。1D换能器阵列275可被安装至换能器桶270。1D换能器阵列275可以包括压电换能器、电容性换能器和/或其他类型的超声换能器的弯曲或相位1D阵列。1D换能器阵列275可以将电信号转换为特定超声频率或超声频率范围下的超声信号，可以接收被反射的超声信号(例如，回声等)，并且可以将接收到的超声信号转换为电信号。1D换能器阵列275中的一个或多个元件可以在成组方向中的特定方向上发射和接收超声信号，如图2B中的项目276所示。因此，通过对1D换能器阵列275中的元件进行电子控制，1D换能器阵列275中的元件可以一起生成特定平面的超声图像数据。
当使用图2B的超声探针110进行隔行扫描以扫描特定平面时，不同于使用phi马达240，可以通过以下方式控制1D换能器阵列275以将超声波束电子倾斜到一phi方向，所述方式为：通过选择性地激发1D换能器阵列275中的换能器子集，或者通过控制各个换能器元件之间的激发延迟，以便使得1D换能器阵列275沿着向前或向后的方向沿着弧形电子扫射超声波束。在其他实施方式中，可以基本上同时激发1D换能器阵列275中的换能器以获得1D换能器阵列275位于其中的平面的超声图像数据。
因此，在3D扫描模式下，theta马达220可以循环通过成组平面一次或多次以获得受关注区域的完整3D扫描。在所述成组平面中的每个特定平面中，1D换能器阵列275可以通过控制1D换能器阵列275的换能器来获取超声图像数据。theta马达220的移动和1D换能器阵列275的激发可以在3D扫描模式下交错进行。例如，1D换能器阵列275的激发可随之以theta马达220从第一平面移动到第二平面，然后随之以1D换能器阵列275的另一次激发，然后随之以theta马达220从第二平面移动到第三平面，等等。这样的交错移动可以使得超声探针110能够获得平滑连续的体积扫描，并且提高获得扫描数据的速率。
在一些实施方式中，图2B的超声探针110可以被配置成使得theta马达220能够连续移动。例如，从基座210到1D换能器阵列275的布线可能会限制theta马达220在特定方向上的移动。因此，theta马达220可能需要交替向前和向后旋转以将1D换能器阵列275移动到特定的扫描平面，从而防止导线缠住或折断。在一些实施方式中，可以利用不限制theta马达220的这种移动并且使得theta马达220能够继续沿着一个方向旋转的电连接来代替所述布线。此外，在一些实施方式中，如上面参考图2A所解释的那样，可以利用主轴230和/或轴235上的一个或多个导电滑环和/或一个或多个无线连接来代替所述布线。
图2C是根据本文描述的实施方式的超声探针110的第三示例性实施方式的图。如图2C所示，超声探针110可以被配置成具有垂直于轴235和信号方向265定位的主轴230。随着phi马达240围绕轴235的轴线旋转，图2C所示的超声探针110的布置可以使得theta马达220围绕主轴230沿着旋转平面225移动由phi马达240扫描的扫描平面。
图2D是根据本文描述的实施方式的超声探针110的第四示例性实施方式的图。如图2D中所示，超声探针110可以包括换能器桶270和1D换能器阵列275，其中主轴230垂直于成组方向276的中心定位。图2D所示的超声探针11的布置可以使得theta马达220围绕主轴230沿着旋转平面225移动由1D换能器阵列275扫描的扫描平面。因此，虽然在图2A和图2B中，phi马达240围绕水平轴线旋转，并且theta马达220围绕竖直轴线旋转，但是在图2C和图2D中，phi马达240围绕第一水平轴线旋转，并且theta马达220围绕垂直于所述第一水平轴线的第二水平轴线旋转。
与使用图2A和图2B中示出的超声探针110的配置在一平面(例如，水平平面)内移动扫描平面相比，图2C和图2D中示出的超声探针110的配置使得能够通过沿着一圆柱形弯曲表面移动由phi马达240扫描的扫描平面来执行扇形扫描。当患者的受关注区域对应于凹形表面(例如，颈部的前部、关节的弯曲表面、下背部等)和/或当目标器官呈细长形状(例如，扫描主动脉、大肠等)时，可以使用扇形扫描。本文所述的隔行扫描也可以使用图2C和图2D中示出的超声探针110的配置来实现。
虽然图2A和图2B示出了超声探针110的示例性部件，但是在其他实施方式中，超声探针110可以包括与图2A和图2B中描绘的部件相比更少的部件、不同的部件、附加的部件或不同地布置的部件。附加地或替代地，超声探针110的一个或多个部件可以执行被描述为由超声探针110的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。
图3是示出根据本文描述的实施方式的装置300的示例部件的图。超声探针110和/或基座单元120可以各自包括一个或多个装置300。如图3所示，装置300可以包括总线310、处理器320、存储器330、输入装置340、输出装置350以及通信接口(介面)360。
总线310可以包括允许装置300的部件之间进行通信的路径。处理器320可以包括任何类型的解释并执行指令的单核处理器、多核处理器、微处理器、基于锁存器的处理器和/或处理逻辑(或系列处理器、微处理器和/或处理逻辑)。在其他实施例中，处理器320可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或另一种类型的集成电路或处理逻辑。
存储器330可以包括可以存储供处理器320执行的信息和/或指令的任何类型的动态存储装置，和/或可以存储供处理器320使用的信息的任何类型的非易失性存储装置。例如，存储器330可以包括随机存取存储器(RAM)或另一种类型的动态存储装置、只读存储器(ROM)装置或另一种类型的静态存储装置、内容可寻址存储器(CAM)、磁和/或光记录存储装置及其相应的驱动器(例如，硬盘驱动器，光盘驱动器等)、和/或可移动形式的存储器(例如闪存)。
输入装置340可以允许操作人员将信息输入到装置300中。输入装置340可以包括例如键盘、鼠标、笔、麦克风、遥控器、音频捕获装置、图像和/或视频捕获装置、触摸屏显示器和/或另一种类型的输入装置。在一些实施例中，装置300可以被远程管理并且可以不包括输入装置340。换句话说，例如，装置300可以是“无头的”并且可以不包括键盘。
输出装置350可以向装置300的操作人员输出信息。输出装置350可以包括显示器、打印机、扬声器和/或另一种类型的输出装置。例如，装置300可以包括显示器，该显示器可以包括用于向顾客显示内容的液晶显示器(LCD)。在一些实施例中，装置300可以被远程管理并且可以不包括输出装置350。换句话说，例如，装置300可以是“无头的”并且可以不包括显示器。
通信接口360可以包括收发器，该收发器使得装置300能够经由无线通信(例如，射频、红外和/或视觉光学装置等)、有线通信(例如，传导线、双绞线电缆、同轴电缆、传输线、光纤电缆和/或波导装置等)或无线和有线通信的组合与其他装置和/或系统进行通信。通信接口360可以包括将基带信号转换成射频(RF)信号的发射器和/或将RF信号转换成基带信号的接收器。通信接口360可以耦合到用于发射和接收RF信号的天线。
通信接口360可以包括逻辑部件，该逻辑部件包括输入和/或输出端口、输入和/或输出系统、和/或便于将数据传输至其他装置的其他输入和输出部件。例如，通信接口360可以包括用于有线通信的网络接口卡(例如，以太网卡)和/或用于无线通信的无线网络接口(例如，WiFi)卡。通信接口360还可以包括用于通过电缆进行通信的通用串行总线(USB)端口、BluetoothTM无线接口、射频识别(RFID)接口、近场通信(NFC)无线接口和/或将数据从一种形式转换为另一种形式的任何其他类型的接口。
如将在下面详细描述的那样，装置300可以执行与执行隔行扫描有关的某些操作。装置300可以响应于处理器320执行包含在诸如存储器330之类的计算机可读介质中的软件指令来执行这些操作。计算机可读介质可以被定义为非暂时性存储装置。存储装置可以在单个物理存储装置内实现，也可以分布在多个物理存储装置上。可以从另一计算机可读介质或从另一装置将软件指令读入存储器330中。包含在存储器330中的软件指令可以使处理器320执行本文描述的过程。替代地，可以使用硬连线电路代替软件指令来实现本文描述的过程，或可以将硬连线电路与软件指令结合起来实现本文描述的过程。因此，本文描述的实施方式不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
尽管图3示出了装置300的示例性部件，但是在其他实施方式中，装置300可以包括与图3中描绘的部件相比更少的部件、不同的部件、附加的部件或不同地布置的部件。附加地或替代地，装置300的一个或多个部件可以执行被描述为由装置300的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。
图4是示出超声系统100的示例性功能部件的图。超声系统100的功能部件可以例如通过处理器320执行来自存储器330的指令来实现。可替代地，超声系统100的一些或全部功能部件可以通过硬连线电路实现。如图4所示，超声系统100可以包括用户接口(界面)410、隔行扫描管理器420、扫描顺序表数据库(DB)425、图像生成器430和数据收集器450。
用户界面410可以生成用户界面(例如，图形用户界面)，该用户界面经由显示器122向用户显示超声图像，并且被配置成经由与显示器122相关联的触摸屏、经由位于基座单元120和/或超声探针110上的一个或多个控制键、经由基座单元120中包括的麦克风和/或经由另一种类型的输入方法接收来自用户的选择和/或命令。例如，用户可以经由用户界面410选择瞄准模式、超声图像的类型，可以选择一个或多个瞄准模式平面，和/或可以选择成一旦用户在瞄准模式期间对超声探针110的位置感到满意则执行3D扫描。
隔行扫描管理器420可以生成患者身体中受关注区域的3D扫描。例如，响应于用户选择执行3D扫描，隔行扫描管理器420可以指示图像生成器430基于存储在扫描顺序表DB425中的信息利用theta马达220和phi马达240的隔行移动以特定顺序生成特定平面组的超声图像。扫描顺序表DB425可以存储一个或多个扫描顺序表。对于特定数量的平面和特定的隔行系数k，特定的扫描顺序表可以包括标识成组平面的扫描顺序以及theta马达220和phi马达240针对每个平面的相应移动方向的信息。在一些实施方式中，可以由用户选择特定的扫描顺序表。在其他实施方式中，可以基于一个或多个扫描参数来选择特定的扫描顺序表。下面参考图6A、图6B和图6C描述示例性扫描顺序表。
此外，隔行扫描管理器420可以被配置成使得用户能够选择然后执行特定类型的隔行扫描。例如，隔行扫描管理器420可以选择并执行连续的双平面扫描，以便在phi马达和theta马达的移动重叠(例如，当phi马达240处于其运动范围中的加速或减速区域中时，将theta马达220从第一平面移动到第二平面)的情况下执行扫描、以便沿着一个方向执行连续的theta马达移动、和/或其他类型的隔行扫描。
图像生成器430可以生成特定平面中的超声图像。例如，图像生成器430可以指示数据收集器获取特定类型的超声图像、移动到特定平面(例如，theta马达220的特定位置)以及(例如，使用phi马达240和换能器260)生成特定平面的特定类型的超声图像。
数据收集器450可以被配置成收集来自超声探针110的超声图像数据。数据收集器450可以包括phi马达控制器460、theta马达控制器470和换能器控制器480。phi马达控制器460可以控制phi马达240。theta马达控制器470可以控制theta马达220。换能器控制器480可以控制换能器260。
尽管图4示出了超声系统100的示例性部件，但是在其他实施方式中，超声系统100可以包括与图4中所描绘的部件相比更少的部件、不同的部件、附加的部件或不同地布置的部件。附加地或替代地，超声系统100的一个或多个部件可以执行被描述为由超声系统100的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。
图5是根据本文描述的实施方式的隔行扫描过程的流程图。在一些实施方式中，图5的过程可以由超声系统100执行。在其他实施方式中，图5的过程中的一些或全部可以由与超声系统100分开的另一装置或成组装置来执行。
图5的过程可以包括限定平面数量N、隔行系数k和作为整数集合{1,…,k}的变换集合{b1,…,bk}(框510)。隔行系数k可以确定扫描平面的组数，并且变换集合可以限定扫描平面组被扫描的顺序。因此，bi指第i组扫描平面。例如，如果有N＝12个平面，隔行系数k＝4，则通过将已编号的平面顺序分配到4个组中而将这些平面划分成4组：组1＝{1,5,9}，组2＝{2,6,10}，组3＝{3,7,11}和组4＝{4,8,12}。例如，选择{b1,b2,b3,b4}＝{3,2,4,1}的变换集合将使得扫描平面顺序为(3->7->11)->(10->6->2)->(4->8->12)->(9->5->1)，其中，在连续组之间，扫描方向在向前和向后方向之间交替。作为另一个示例，选择{b1,b2,b3,b4}＝{1,2,3,4}的变换集合将使得扫描平面顺序为(1->5->9)->(10->6->2)->(3->7->11)->(12->8->4)。
在一些实施方式中，当选择了隔行扫描时，用户可以从显示器122上显示的选项列表中选择平面数量N、隔行系数k和变换集合{b1,…,bk}。在其他实施方式中，超声系统100可以基于与待执行的扫描相关联的一个或多个参数(例如，受关注区域、图像尺寸、所选超声图像类型和/或另一种类型的参数)自动选择特定扫描平面数量、隔行系数和/或变换集合。
可以对变量进行初始化(框520)。特别地，可以将当前索引i设置为1，可以将当前theta马达方向d设置为向前或向后，并且如果将theta马达方向d设置为“向前”，则可以将当前扫描平面n设置为bi，并且如果将theta马达方向d设置为“向后”，则可以将当前扫描平面n设置为N-k+bi。在一些实施方式中，theta马达220的“向前”方向可以被定义为沿着圆向着使平面编号增大的方向移动，而“向后”方向可以被定义为沿着圆向着使平面编号减小的方向移动。在其他实施方式中，theta马达220的“向前”和“向后”方向可以有不同的定义。例如，theta马达220的“向前”可以被定义为逆时针，而theta马达220的“向后”可以被定义为顺时针。
此外，在一些实施方式中，phi马达240的“向前”可以被定义为沿着平面从圆上对所述平面进行编号的位置移动，并且phi马达240的“向后”可以被定义为沿着平面朝向圆上对所述平面进行编号的位置移动。在其他实施方式中，phi马达240的“向前”和“向后”方向可以有不同的定义。例如，phi马达240的“向前”可以被定义为顺时针，并且theta马达220的“向后”可以被定义为逆时针。
然后可以扫描第n平面(框530)。换能器260或1D换能器阵列275可以执行第n平面的B模式超声扫描、P模式超声扫描、多普勒模式超声扫描、谐波模式超声扫描和/或另一种类型的超声扫描。作为示例，在使用图2A的超声探针110的实施方式中，可以通过沿着与扫描前一平面时phi马达240的移动方向相反的方向移动phi马达240来扫描第n平面。因此，如果phi马达240针对前一平面沿着向前方向移动，则phi马达240可以沿着向后方向移动，并且如果phi马达240针对前一平面沿着向后方向移动，则phi马达240可以沿着向前方向移动。当扫描第一平面时，phi马达240可以沿着默认的第一方向(例如，在一些实施方式中向前，在其他实施方式中向后，等)移动。
作为另一示例，在使用图2B的超声探针110的实施方式中，可以通过电子控制1D换能器阵列275中的换能器从而通过按照特定顺序激发所述换能器来扫描第n平面而对第n平面进行扫描。作为又一示例，可以通过基本上同时或按照随机顺序激发所述换能器来没有时间延迟地激发1D换能器阵列275中的换能器。
可以对当前theta方向是否被设置为向前进行确定(框540)。如果当前theta方向被设置为向前(框540-是)，则可以将n设置为n+k(框550)。换句话说，可以将当前扫描平面增大隔行系数。可以对n是否被设置成大于N的数字进行确定，N对应于扫描平面的总数(框560)。如果n>N(框560-是)，则可以将当前索引i设置为mod(i,k)+1，并且可以将n设置为N-k+bi(框570)，并且可以将theta马达方向设置为向后(框580)。然后，可以将theta马达220移动到第n扫描平面(框590)，并且处理可以返回到框530以通过沿着与phi马达240的上一移动方向相反的方向移动phi马达240来扫描第n扫描平面(或通过电子控制1D换能器阵列275来扫描第n平面)。返回框560，如果n≤N(框560-否)，则处理可以进行到框590以将theta马达220移动到第n扫描平面，并且处理可以返回到框530以通过沿着与phi马达240的上一移动方向相反的方向移动phi马达240来扫描第n扫描平面(或通过电子控制1D换能器阵列275来扫描第n平面)。
返回到框540，如果当前theta方向被设置为向后(框540-否)，则可以将n设置为n-k(框555)。换句话说，可以将当前扫描平面减小隔行系数。可以对是否将n设置为小于1进行确定(框565)。如果n<1(框565-是)，则可以将当前索引i设置为mod(i,k)+1，并且可以将n设置为bi(框575)，并且可以将theta马达方向设置为向前(框585)。然后可以将theta马达220移动到第n扫描平面(框590)，并且处理可以返回到框530以通过沿着与phi马达240的上一移动方向相反的方向移动phi马达240来扫描第n扫描平面(或通过电子控制1D换能器阵列275来扫描第n平面)。返回到框565，如果n≥1(框565-否)，则处理可以进行到框590以将theta马达220移动到第n扫描平面，并且处理可以返回到框530以通过沿着与phi马达240的上一移动方向相反的方向移动phi马达240来扫描第n扫描平面(或通过电子控制1D换能器阵列275来扫描第n平面)。
图5的过程可以继续直到用户选择停止执行体积扫描、直到已经执行了所选数量的体积扫描、和/或直到满足了不同类型的触发条件。
图6A、图6B、图6C和6D是示例性扫描顺序表的图。图6A示出了具有12个平面并且隔行系数k为2的隔行扫描的扫描顺序表601。扫描顺序表601可以包括扫描顺序行610、平面编号行620、phi马达方向行630以及theta马达方向行640。扫描顺序行610可以包括标识平面被扫描的顺序的信息。平面编号行620可以包括基于围绕圆从起始平面开始的对平面进行的顺序编号来识别平面编号的信息(例如，参见图7A)。phi马达方向行630可以包括识别phi马达240针对每个平面的移动方向的信息(“FW”对应于与平面编号相关的向前运动，而“BW”对应于与平面编号相关的向后运动)。theta马达方向行640可以包括识别theta马达220针对每组平面的移动方向的信息。
如图6A所示，对于具有12个平面、隔行系数为2、并且变换集合为{1,2}的隔行扫描的一个体积扫描的平面扫描顺序为1、3、5、7、9、11，随后是12、10、8、6、4、2。phi马达240的方向随每个平面而改变，theta马达220的方向随每组平面而改变。由于隔行系数是2，所以平面的组数是2。
图6B示出了具有12个平面、隔行系数k为4并且变换集合为{1,2,3,4}的隔行扫描的扫描顺序表602。如图6B所示，对于具有12个平面并且隔行系数为4的隔行扫描的一个体积扫描的平面扫描顺序为1、5、9，随后是10、6、2，随后是3、7、11，并且随后是12、8、4。phi马达240的方向随每个平面而改变，theta马达220的方向随每组平面而改变。由于隔行系数是4，所以平面的组数是4。
图6C示出了具有12个平面、隔行系数k为4、并且变换集合为{3,2,4,1}的另一隔行扫描的扫描顺序表603。如图6C所示，针对一个体积扫描的扫描顺序表603的扫描顺序是3、7、11，随后是10、6、2，随后是4、8、12，随后是9、5、1。扫描顺序表603与扫描顺序表602的不同之处在于具有不同的变换集合。
图6D示出了用于具有12个平面、隔行系数k为2并且变换集合为{2,1}的隔行扫描的扫描顺序表604。如图6D所示，扫描顺序表604的扫描顺序是11、9、7、5、3、1，随后是2、4、6、8、10和12。扫描顺序表604与扫描顺序表601的不同之处在于具有不同的变换集合，并且示出theta马达方向行640不需要以“向前”方向开始。
图7A、图7B、图7C和7D是基于12个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。图7A示出了针对第一体积扫描710和第二体积扫描712的基于12个平面并且隔行系数为1的隔行扫描的超声换能器260的轨迹701。图7A标识了针对平面9的phi马达移动714以便展示phi马达240跨(沿着)特定平面移动，并且标识了从平面2至平面3的theta马达移动716以便展示theta马达220从平面移动至平面。
图7B示出了针对第一体积扫描(项目720和722)和第二体积扫描(项目724和726)的基于12个平面并且隔行系数为2的隔行扫描的超声换能器260的轨迹702。图7C示出了针对第一体积扫描(项目730、731和732)和第二体积扫描(项目733、734和735)的基于12个平面并且隔行系数为3的隔行扫描的超声换能器的轨迹703。图7D示出了针对第一体积扫描(项目740、741、742和743)和第二体积扫描(项目744、745、746和747)的基于12个平面并且隔行系数为4的隔行扫描的超声换能器的轨迹704。
图8A、图8B、图8C和图8D是基于24个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。图8A示出了针对第一体积扫描810和第二体积扫描812的基于24个平面并且隔行系数为1的隔行扫描的超声换能器260的轨迹801。图8B示出了针对第一体积扫描(项目820和822)和第二体积扫描(项目824和826)的基于24个平面并且隔行系数为2的隔行扫描的超声换能器260的轨迹802。图8C示出了针对第一体积扫描(项目830、831和832)和第二体积扫描(项目833、834和835)的基于24个平面并且隔行系数为3的隔行扫描的超声换能器的轨迹803。图8D示出了针对第一体积扫描(项目840、841、842和843)和第二体积扫描(项目844、845、846和847)的基于24个平面并且隔行系数为4的隔行扫描的超声换能器的轨迹804。
图9A和图9B是基于4个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。图9A示出了针对第一体积扫描910和第二体积扫描912的基于4个平面并且隔行系数为1的隔行扫描的超声换能器260的轨迹901。图9B示出了针对第一体积扫描(项目920和922)和第二体积扫描(项目924和926)的基于4个平面并且隔行系数为2的隔行扫描的超声换能器260的轨迹902。
图10A和图10B是基于2个平面的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。图10A示出了针对第一双平面扫描1010和第二双平面扫描1012的基于2个平面并且隔行系数为1的隔行扫描的超声换能器260的轨迹1001。图10B示出了针对第一双平面扫描(项目1020和1022)和第二双平面扫描(项目1024和1026)的基于2个平面并且隔行系数为2的隔行扫描的超声换能器260的轨迹1002。基于2个平面并且隔行系数为2的隔行扫描对应于连续双平面扫描的情况。
图11示出了连续双平面扫描轨迹1100。在连续双平面扫描中，超声换能器260可以收集两个正交的超声图像(例如，B模式图像)。如果phi马达240和theta马达220的速度足够快，则连续双平面扫描可以用于实时或接近实时的双平面超声成像。连续双平面扫描例如可用于获取患者体内受关注区域的实时横向和纵向视图。
图7A、图7B、图7C和图7D；图8A、图8B、图8C和图8D；图9A和图9B；图10A和图10B；和图11示出了使用图2A的超声探针110进行体积扫描的超声换能器轨迹，其包括theta马达220和phi马达240的移动。然而，如果利用使用1D换能器阵列275的电子控制扫描(其不包括任何物理马达移动，但仍然呈现了被扫描的特定平面)代替phi马达移动714，那么所示超声换能器轨迹也可以应用于使用图2B的具有theta马达220和1D换能器阵列275的超声探针110进行的体积扫描。因此，在这样的实施方式中，表示每个平面中的phi马达移动方向714的箭头可以被省略。
图12是phi马达240的运动范围的图1200。如图12所示，phi马达240的运动范围1210可以包括圆的扇区。例如，在一些实施方式中，运动范围1210可以有小于180°、例如大约150°的跨度。运动范围1210可以包括两个加速/减速区域1220和恒定速度区域1230。例如，在一些实施方式中，恒定速度区域1230可以跨越大约120°。当phi马达240扫描平面时，phi马达240可以从零旋转速度加速到扫描马达速度，并且可以在phi马达240到达恒定速度区域1230的起点时达到扫描马达速度。然后，超声换能器260可以开始扫描平面，并且可以随着phi马达240跨恒定速度区域1230移动而继续扫描平面。超声换能器260可以在恒定速度区域1230的终点处停止扫描，并且phi马达240可以开始减速，从而在加速/减速区域1220的终点处到达静止位置，所述加速/减速区域1220的终点也对应于运动范围1210的终点。因此，phi马达240可以扫描与恒定速度区域1230相对应的扇区，并产生具有与恒定速度区域1230的角度(例如120°)相对应的视角的超声图像。
如以上相对于图12所解释的那样，在加速/减速区域1220中没有发生扫描。因此，可以通过利用phi马达240在加速/减速区域1220之一中移动的时间将theta马达220从隔行扫描的前一平面移来(在加速期间)或将theta马达220移到隔行扫描的下一平面(在减速期间)而提高体积扫描速度。因此，theta马达220和phi马达240的移动可以重叠。
图13A是示出不具有重叠和具有重叠的情况下两平面体积扫描的马达的运动轨迹和位置的图1301。如图13A所示，不具有重叠的运动轨迹1310产生了没有重叠的运动曲线1315，在图13A中针对五个连续的体积扫描示出了所述运动曲线1315。在图13A中还示出了具有重叠的运动轨迹1320，其产生了具有重叠的运动曲线1325，所述运动曲线1325也是针对五个连续的体积扫描而示出的。在具有重叠的情况下，在phi马达240减速时，theta马达220就开始向下一平面移动，而当theta马达220仍在移动时并且在theta马达220完全移动到下一平面之前，phi马达240就开始为扫描下一平面而加速。具有重叠的运动曲线1325示出，在该示例性的隔行扫描中，对于五个体积扫描，重叠产生了例如大于0.2秒的时间节省，从而产生了更快并且更接近于实时的体积扫描并且减少了运动模糊。
图13B是示出不具有重叠和具有重叠的情况下12平面体积扫描的马达的运动轨迹和位置的图。如图13B所示，不具有重叠的运动轨迹1350产生了不具有重叠的运动曲线1355，在图13B中针对一个体积扫描示出了所述运动曲线1355。在图13B中还示出了具有重叠的运动轨迹1360，其产生了具有重叠的运动曲线1365，所述运动曲线1365也是针对一个体积扫描而示出的。具有重叠的运动曲线1365示出了，在具有12个扫描平面的该示例性隔行扫描中，对于单个体积扫描，重叠产生了例如大于0.2秒的时间节省。
如以上参考图2所解释的那样，在一些实施方式中，超声探针110可被配置成使得theta马达220能够在一个方向上连续运动。例如，可以通过利用导电滑环和/或无线连接代替连接至超声换能器260的布线来使得theta马达220能够连续运动。图14A和图14B是具有连续theta马达移动的示例性扫描顺序表的图。在theta马达220连续运动的实施方式中，隔行扫描的规则可以更换为以下规则：在体积扫描期间，phi马达240的方向随每个平面而改变，而theta马达220的方向不改变。
图14A示出了具有12个平面、隔行系数k为2并且theta马达220连续运动的隔行扫描的扫描顺序表1401。如图14A所示，phi马达240的方向随每个平面而改变，而theta马达220的方向不改变。图14B示出了具有12个平面、隔行系数k为4并且theta马达220连续运动的隔行扫描的扫描顺序表1402。如图14B所示，phi马达240的方向随每个平面而改变，而theta马达220的方向不改变。
图15A、图15B和图15C是基于12个平面以及连续theta马达移动的体积扫描的示例性超声换能器轨迹的图。图15A示出了针对第一体积扫描(项目1510和1512)和第二体积扫描(项目1514和1516)的基于12个平面并且隔行系数为2的隔行扫描的超声换能器260的轨迹1501。图15B示出了针对第一体积扫描(项目1520和1521)、第二体积扫描(项目1522和1523)和第三体积扫描(项目1524和1525)的基于2个平面并且隔行系数为2的隔行扫描(即，双平面扫描)的超声换能器的轨迹1502。图15C示出了将不具有重叠(1530)和具有重叠(项目1535)的其中theta马达连续移动的连续双平面扫描的超声换能器260的轨迹相比较的图1503。
在前面的说明书中，已经参考附图描述了各种优选实施例。然而，将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求书中所阐述的本发明的较宽范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变，并且可以实现另外的实施例。因此，说明书和附图应被认为是说明性而非限制性的。
例如，尽管已经关于图5描述了一系列方框，然而在其他实施方式中可以修改方框的顺序。此外，可以并行地执行非依赖性方框。
尽管上述实施例涉及扫描膀胱，但是在其他实施方式中，可以对其他器官、关节、血管和/或身体区域(例如主动脉、前列腺、肾脏、子宫、卵巢、主动脉、心脏等)进行扫描和/或成像。此外，在一些实施方式中，平面数量和/或隔行系数的选择可以基于图像的尺寸、受关注区域和/或另一参数而自动进行。
显而易见的是，如上所述的系统和/或方法可以在附图所示的实施方式中以许多不同形式的软件、固件和硬件来实现。用于实现这些系统和方法的实际软件代码或专用控制硬件不对这些实施例构成限制。因此，在不参考特定软件代码的情况下描述了系统和方法的操作和行为-应当理解为，可以基于本文的描述将软件和控制硬件设计为实现这些系统和方法。
此外，上述某些部分可以被实现为执行一个或多个功能的部件。本文所使用的部件可以包括诸如处理器、ASIC或FPGA之类的硬件，或者硬件和软件的组合(例如，执行软件的处理器)。
应当强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”是指指定所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、部件或其组合的存在或增加。
本文所使用的术语“逻辑”可以指被配置成执行存储在一个或多个存储装置中的指令的一个或多个处理器的组合，可以指硬连线电路，和/或可以指其组合。此外，逻辑可以被包含在单个装置中或者可以被分布在多个并且可能是远程的装置上。
为了描述和定义本发明，还应注意，术语“基本上”在本文中用来表示固有的不确定性程度，其可体现为任何定量比较、数值、测量或其他表达。本文中还使用术语“基本上”来表示定量表达可以相对于所陈述的参考变化但不会导致所讨论的主题的基本功能发生改变的程度。
除非明确地描述，否则本申请中使用的任何要素、动作或指令都不应被解释为对于这些实施例来说是关键或必要的。同样，如本文所使用，冠词“一”旨在包括一个或多个项目。此外，除非另有明确陈述，否则短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

Claims (10)

1.一种由超声装置执行的方法，所述方法包括：
所述超声装置选择用于隔行扫描的多个扫描平面，以便使用超声换能器扫描患者体内受关注区域的体积；
所述超声装置选择用于所述隔行扫描的隔行系数；
所述超声装置基于所述隔行系数将所述扫描平面划分为扫描平面组；以及
所述超声装置通过控制被配置成将所述超声换能器围绕水平轴线旋转以扫描平面的第一马达和被配置成将所述超声换能器围绕竖直轴线旋转以将其移动到不同平面的第二马达来执行所述隔行扫描，并且其中，所述第一马达针对至少一些扫描平面沿着第一方向移动，并且针对其他扫描平面沿着与所述第一方向相反的第二方向移动，并且其中，所述第二马达针对所述扫描平面组中的至少一组沿着第三方向旋转所述超声换能器，并且针对所述扫描平面组中的至少另一组沿着与所述第三方向相反的第四方向旋转所述超声换能器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一马达随每个平面而改变方向，并且其中，所述第二马达随每个组而改变方向，但在组内不改变方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描平面以对应于一百八十度除以所述扫描平面的数量的角度分开，并且其中，基于所述隔行系数将所述扫描平面划分为扫描平面组包括：
对所述扫描平面进行顺序编号；
将所述扫描平面划分为与所述隔行系数相对应的多个扫描平面组；以及
将已编号的扫描平面顺序分配到扫描平面组中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述隔行扫描包括：
通过沿着与扫描前一平面时所述第一马达的移动方向相反的方向移动所述第一马达来扫描特定平面；
通过将所述第二马达移动与所述隔行系数相对应的多个平面来移动到下一平面，其中，如果下一平面与前一平面处于不同的扫描平面组中，则改变所述第二马达的方向。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描平面的数量对应于二，其中所述隔行系数对应于二，并且其中执行所述隔行扫描包括：
执行连续双平面扫描。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一马达的运动范围包括加速或减速区域和恒定速度区域，并且其中，执行所述隔行扫描包括：
当所述第一马达处于所述运动范围中的所述加速或减速区域中时，控制所述第二马达旋转。
7.一种超声系统，其包括：
超声探针，所述超声探针包括：
超声换能器；
第一马达，所述第一马达被配置成将所述超声换能器围绕水平轴线旋转以扫描平面；以及
第二马达，所述第二马达被配置成将所述超声换能器围绕竖直轴线或围绕垂直于所述第一马达的水平轴线的另一水平轴线旋转，以将其移动到不同平面；以及
控制器单元，所述控制器单元被配置成：
选择用于隔行扫描的多个扫描平面，以使用所述超声探针扫描患者体内受关注区域的体积；
选择用于所述隔行扫描的隔行系数；
基于所述隔行系数将所述扫描平面划分为扫描平面组；并且
通过控制所述第一马达和所述第二马达来执行所述隔行扫描，并且其中，所述第一马达针对至少一些扫描平面沿着第一方向移动，而针对其他扫描平面沿着与所述第一方向相反的第二方向移动，并且其中，所述第二马达针对所述扫描平面组中的至少一组沿着第三方向旋转所述超声换能器，并且针对所述扫描平面组中的至少另一组沿着与所述第三方向相反的第四方向旋转所述超声换能器。
8.根据权利要求7所述的超声系统，其中，所述第一马达随每个平面而改变方向，并且其中，所述第二马达随每个组而改变方向，但在组内不改变方向，并且其中，当执行所述隔行扫描时，所述控制器单元还被配置成：
通过沿着与扫描前一平面时所述第一马达的移动方向相反的方向移动所述第一马达来扫描特定平面；
通过将所述第二马达移动与所述隔行系数相对应的多个平面来移动到下一平面，其中，如果下一平面与前一平面处于不同的扫描平面组中，则改变所述第二马达的方向。
9.根据权利要求7所述的超声系统，其中，所述扫描平面的数量对应于二，其中所述隔行系数对应于二，并且其中，当执行所述隔行扫描时，所述控制器单元还被配置成：
执行连续双平面扫描。
10.根据权利要求7所述的超声系统，其中，所述第一马达的运动范围包括加速或减速区域和恒定速度区域，并且其中，当执行所述隔行扫描时，所述控制器单元还被配置成：
当所述第一马达处于所述运动范围中的所述加速或减速区域中时，控制所述第二马达旋转。
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