CN101347345B - 多发射对比成像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多发射对比成像的方法和装置。一种使用成像装置测量来自目标的非线性响应的方法(300)包括：以第一幅度从换能器(106)朝感兴趣的区域发射(302)信号并测量到那里的第一响应，以及从换能器朝感兴趣的区域发射(304)至少一个附加信号并测量到那里的至少一个附加响应，该附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或者多个不同的较低幅度。确定(306)测量的一个或多个附加响应的函数与第一响应的差异，从而获得感兴趣的物体的非线性响应，并且显示(307)该非线性响应的表示(190)。

Description

多发射对比成像的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及诊断超声医学成像，更具体地涉及用于检测来自造影剂的非线性回声(echo)的方法和装置。

背景技术

造影剂可以用于诊断医学成像以帮助检测有病的组织。在一些检测方法中，造影剂相对于正常组织的非线性响应用于将由造影剂的存在产生的超声回声与正常组织的超声回声区分开。

使用其中至少两个脉冲的幅度不同并且至少两个脉冲的相位不同的多脉冲的超声对比成像方法是已知的。该多脉冲技术抑制线性回声而保持来自造影剂的非线性回声。然而，这些技术仅当彼此之间具有180度相移的发射脉冲精确地对称(即，相互之间具有180度相移的脉冲的和为零)时才工作良好。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种使用成像装置测量来自目标的非线性响应的方法。该方法包括：以第一幅度从换能器朝感兴趣的区域发射信号并测量到那里的第一响应，以及从换能器朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号并测量到那里的至少一个附加响应，该附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或者多个不同的较低幅度。确定测量的一个或多个附加响应的函数与第一响应的差异，从而获得感兴趣的物体的非线性响应，并且显示该非线性响应的表示。

在本发明的另一实施例中，提供一种测量来自目标的非线性响应的诊断成像装置。该装置包括发射器；换能器，具有复数N个可以由该发射器激励的可激式换能器元件；波束形成器，其配置为将来自该换能器的波束会聚在一位置处以从该换能器元件发射声能和接收回声返回信号；求和/求差模块，其响应于该波束形成器并配置为确定非线性响应；以及显示器，配置为显示确定的非线性响应的表示。该装置被配置为以第一幅度从换能器朝感兴趣的区域发射信号并测量到那里的第一响应，以及从换能器朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号并测量到那里的至少一个附加响应，该附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或者多个较低幅度。该装置还被配置为确定所述测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异，从而确定感兴趣的物体的非线性响应，并且在显示器上显示该非线性响应的表示。

在本发明的又一个实施例中，该诊断成像装置为超声成像装置。

附图说明

图1是根据本发明实施例构造的诊断成像装置的框图。

图2是根据本发明实施例构造的超声成像装置的框图。

图3是根据本发明实施例构造的用户接口的俯视平面图。

图4是根据本发明实施例构造的便携式医学成像装置的透视图。

图5是根据本发明另一实施例构造的手提式医学成像装置的透视图。

图6是根据本发明另一实施例构造的口袋大小的医学成像装置的透视图。

图7是一曲线图，示出了在本发明一个实施例中作为子孔径的尺寸的函数的相对三次基本强度(relative cubic fundamental strength)。

图8为本发明一些装置实施例的示意框图表示。

图9为一流程图，示出了根据本发明实施例的测量来自目标的非线性响应的方法。

图10为一流程图，对于本发明一些实施例详细说明了图9的流程图中所示的一个块。

图11为示出本发明一些实施例的子孔径选择的图示。

图12为示出本发明另一些实施例的子孔径选择的图示。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解本发明特定实施例的前述总结，以及下面的详细描述。这些附图示出各种实施例的功能块的图示，在这个意义上，这些功能块不一定指示硬件电路之间的划分。因此，例如这些功能块(例如处理器或存储器)的一个或多个可以以单片硬件实施(例如通用信号处理器或者一块随机访问存储器、硬盘驱动器等)。类似地，程序可以是单独的程序，可以作为子程序集成在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应当理解，各种实施例不限于图中所示的布置和手段。

如这里所使用的，以单数形式列举并且之前具有单词“一”的元件或者步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出了这种排除。此外，提到本发明的“一个实施例”并不意图被解释为排除也合并了列举的特征的其他实施例的存在。此外，除非明确相反指出，“包括”或者“具有”带有特定属性的一个元件或者多个元件的实施例可以包括不具有该属性的其他的这种元件。

本发明的各种实施例提供了如图1所示的诊断成像装置50，其自动优化图像的观看。诊断成像装置50可以是任何类型的系统，例如不同类型的医学成像系统，诸如特别是超声成像装置或者多模(muiti-modality)成像装置，这些装置中控制发射的信号的相位并且相对于感兴趣的物体中的信号的非线性是重要的。各种实施例不局限于医学成像系统或者用于对人类对象进行成像的成像系统，而是可以包括用于对非人类物体进行成像的兽医学或者非医学系统，以及用于进行非破坏性成像或测试，安全成像(例如机场安检)等的系统。

诊断成像装置50一般包括采集组件52，其配置为采集图像数据(例如超声图像数据)。采集组件52可以是例如探头、扫描仪、或者用于扫描感兴趣的物体或者容积的其他类似设备。采集组件52连接到图像处理组件54。图像处理组件54为能够处理采集的图像数据的任何类型的图像处理器，并连接到显示组件56。显示组件56配置经过处理的图像数据或安排其的格式以显示在显示屏62上。显示屏62可以是能够显示图像、图形、文本等的任何类型的屏幕。例如，显示屏62可以特别是阴极射线管(CRT)屏幕，液晶显示器(LCD)屏幕或者等离子屏幕。

处理器64(例如计算机)或其他处理单元控制诊断成像装置50中的各种操作。例如，处理器64可以从用户接口66接收用户输入，并显示请求的图像数据或者调整显示的图像数据的设置。

诊断成像装置50可以是例如图2所示的超声成像装置100。超声成像装置100包括发射器102，其驱动换能器106中的元件104(例如压电元件或其他元件)的阵列以将脉冲超声信号发射到体内。通过波束形成器110的控制将发射能量会聚在给定位置。应当指出，在给定的会聚深度，被激励的元件104可能少于形成阵列的元件104的总数。例如，如果元件104的总数为N，那么在给定的会聚深度，全孔径n≤N。可以使用各种几何形状。超声信号从体内的结构向后散射，产生回到元件104的回声，体内的结构诸如血细胞或者肌肉组织。回声由接收器108接收。使接收的回声通过波束形成器110，其执行波束形成并输出RF信号。该RF信号接着通过RF处理器112。可选地，RF处理器112可以包括复解调器(complex demodulator)(未示出)，其解调RF信号以形成代表回声信号的IQ数据对。接着可以将RF或者IQ信号数据直接路由到存储器114进行存储。

超声成像装置100还包括处理器模块116来处理采集的超声信息(例如RF信号数据或者IQ数据对)并准备超声信息的帧以在显示器118上显示。处理器模块116适于根据多个可选择的超声样式(ultras oundmodality)对采集的超声信息执行一种或多种处理操作。采集的超声信息可以在扫描期间随着接收到回声信号而被实时地处理和显示。附加地或者替代地，超声信息可以在扫描期间暂时保存在存储器114中，并且在离线操作中被处理和显示。

处理器模块116连接到用户接口124，用户接口124可以控制处理器模块116的操作，如下面更详细描述的。显示器118包括一个或者多个监视器，其呈现包括诊断超声图像的患者信息给用户诊断和分析。存储器114和存储器112中的一个或者两者可以存储超声数据的三维数据集，其中访问这种三维数据集来呈现二维(2D)和三维(3D)图像。可以使用用户接口124修改图像并且手动调节显示器118的显示设置。

超声成像装置100可以通过各种技术(例如3D扫描，实时3D成像，容积扫描，用具有定位传感器的换能器的2D扫描，使用Voxel相关技术、2D或矩阵阵列换能器的自由扫查(freehand scanning)等)获得容积数据集。换能器106在扫描感兴趣的区域(ROI)时例如沿直线或弓形路径移动。在每个直线或者弓形位置，换能器106获取扫描平面，该扫描平面保存在存储器114中。

图3示出根据本发明一个实施例构造的用户接口124。用户接口124可以包括键盘126，鼠标133(在离线成像系统和工作站中比在超声成像系统中更为常见)，触摸屏128，靠近触摸屏128的一系列软键130，跟踪球132，查看位置按钮134，模式按钮136和控制或操作键138。根据所选择的检查模式、检查的阶段等，软键130被分配了触摸屏128上的不同功能。跟踪球132和键138用于控制显示器118上图像的显示，以及控制各种操作，例如缩放、旋转、观看模式、检查模式等。例如，查看位置按钮134可以改变显示图像的不同视图。可选地，查看位置按钮134可以实施为触摸屏128上的触摸区域129。作为又一个选项，可以通过触摸屏128上提供的触摸区域和/或通过软键130部分或者全部地控制显示图像的尺寸、位置和取向。

用户接口124还包括其他控制，诸如保存命令/选项140和恢复命令/选项142，用于保存或恢复特定的图像特性或对显示图像的改变。然而，应当指出可以用各种控制来调节或控制不同的设置、显示选项等。例如，用户接口124可以包括允许用户手动调节屏幕亮度的亮度控制按钮144，和允许用户手动调节屏幕对比度的对比度控制按钮146。

本发明的实施例例如可以被实施在提供在可移动基座147上的便携式成像装置145中(例如便携式超声装置)，如图4所示。显示器118上提供手动屏幕调节控制150(例如亮度和对比度控制)。应当理解显示器118可以与用户接口124分开或者可分开。用户接口124可以可选地为触摸屏，允许用户通过触摸显示的图形、图标等选择选项。

图4的用户接口124还包括其他可选控制按钮152，可选控制按钮152可以用于按期望或按需要，和/或按通常所提供的控制便携式成像装置145。用户接口124提供多个接口选项，用户可以物理地操作这些接口选项来与超声数据和可能显示的其他数据交互，以及输入信息和设定及改变扫描参数。这些接口选项可用于特定输入、可编程输入、语境输入(contextual input)等。由于不同的物理动作对于用户更直观，从而完成特定的系统动作并因此达到特定的系统响应，提供不同类型的物理控制。

例如，多功能控制160定位于靠近显示器118并提供多种不同物理状态。例如，单个多功能控制可以提供顺时针/逆时针(CW/CCW)旋转、上/下切换(toggle)、左右切换、其他位置切换、以及打开/关闭或按钮的移动功能性，从而允许多种不同的状态。不同的组合是可能的并且不限于这里讨论的那些。多功能控制160可以被配置为例如操纵杆旋转控制。

本发明的实施例还可以结合如图5所示的手提式成像装置170来提供，其中显示器118和用户接口124形成单个单元。手提式成像装置170例如可以是手持或手提式超声成像装置，诸如微型化超声装置。如这里所使用的，“微型化”表示该装置是手持或手提式装置或者被配置为在人的手、口袋、公文包大小的盒子，或者背包中携带。例如，手提式成像装置170可以是具有典型膝上型计算机大小的手提式装置，例如具有的厚度大约2.5英寸，宽度大约14英寸，以及高度大约12英寸的尺寸。手提式成像装置170可以重大约10磅。

本发明的实施例还可以结合如图6所示的口袋大小的成像装置176来提供，其中显示器118和用户接口124形成单个手持单元。举例来说，口袋大小的成像装置176可以是口袋大小或手大小的超声装置，大约2英寸宽、4英寸长、0.5英寸厚并且重量低于3盎司。口袋大小的成像装置176一般包括显示器118、用户接口124，用户接口124可以包括键盘和用于连接到例如超声探头178的扫描设备的输入/输出(I/O)端口。显示器118例如可以是320×320像素彩色LCD显示器(其上可以显示医学图像190)。用户接口124中可以包括按钮182的打字机型的键盘180。根据如前所述的系统操作的模式，多功能控制184每个可以被分配功能。与多功能控制184关联的标记显示区186可以按需要被包括在显示器118上。该装置还可以具有附加的键和/或控制188用于特定目的功能，所述特定目的功能可以包括但不限于“冻结(freeze)”、“深度控制”、“增益控制”、“彩色模式”、“打印”和“存储”。

各种实施例可以结合具有不同尺寸、重量和功耗的微型化成像系统来实施。在一些实施例中，口袋大小的超声装置可以提供与超声成像装置100(图2所示)相同的功能性。

对于发射脉冲，例如在美国专利No.6494841中描述的，如果发射脉冲为p(t)＝A(t)cos(ωt)，该脉冲的回声信号为：

S(t)＝ap(t)+bp(t)²+cp...).³+...

对于相位相同而幅度不同(例如幅度为[0.5，1，0.5])的三个发射脉冲序列，并且使用接收加权[-1，1，-1]，三个脉冲的组合信号为：

$\underset{i=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}S{\left(t\right)}_i=0.5*\mathrm{bp}{\left(t\right)}^2+0.75*\mathrm{cp}{\left(t\right)}^3+...=0.5*b{A}^2\left(t\right){\cos }^2\left(\mathrm{\ωt}\right)+0.75*c{A}^3\left(t\right){\cos }^3\left(\mathrm{\ωt}\right).$

三次谐波信号可以被分解为cos³(ωt)＝0.75cos(ωt)+0.25cos(3ωt)，并且称为三次基本信号的基本分量可以被检测。

在本发明的实施例中，通过调节脉冲电压或者通过调节发射孔径来获得发射幅度差异。其中改变脉冲电压的实施例在脉冲幅度相对于电压是线性，使得在组合的接收信号中线性回声被抵消时表现最好。

另外，实施例可以通过调节发射孔径来获得不同的幅度，控制脉冲之间的相对幅度。例如，在三脉冲实施例中，一个脉冲用全孔径发射而两个脉冲用两个子孔径A和B发射。两个子孔径A和B的和等于全孔径。在本发明的一种配置中，对于每个被激励的探头元件，脉冲幅度对于所有三个脉冲相同。当两个子孔径每一个都是全孔径的非重叠的一半时，发射幅度序列为[0.5，1，0.5]并且三次基本信号最强，而线性回声在组合的接收信号中被抵消。对于[0.5，1，0.5]幅度序列，半子孔径A可以通过使用孔径一侧的一半元件，通过组合交替的元件，或者通过总数量的一半的元件的任何其他规则或随机样式的组合来构成。子孔径B可以通过使用子孔径A没有使用的那一半元件来构成。类似的原则可以用于具有[A，1，1-A]的脉冲幅度序列的实施例，其中A≠0.5并且A＜1，使得该序列的第一和第三幅度不等。在给定的会聚位置，如果全孔径的元件总数为n(n≤N)，那么第一发射信号使A*n个元件被激活，第二发射信号使所有n个元件被激活，第三发射信号使第一发射信号中没有使用的所有元件被激活。这三个脉冲可以任何次序发射。图7是作为A的函数的、对于[A，1，1-A]的脉冲幅度序列的三次基本强度的曲线图。当A＝0.5时，图7示出三次基本信号被最大化。

本发明的一些实施例具有大于三的发射数量。使用大于三的发射序列的本发明的一个实施例对于一个发射信号使用全孔径，剩下的发射信号的子孔径之和等于全孔径。对于全孔径的接收加权是-1，剩下的发射信号的加权是1，或者反之。当每个子孔径使用n/m个元件时获得最强的三次基本信号，m＝k-1，其中k是发射的数量。三次谐波信号的强度被定义为：

$(-1+\frac{1}{m^2})*{\mathrm{cp}}^3\left(t\right).$

例如，如果发射数量为5并且每个子孔径使用n/4个元件，那么三次谐波强度为 $\frac{15}{16}{\mathrm{cp}}^3\left(t\right).$

具有较高数量的发射信号的实施例具有较强的三次基本信号和较低的帧率。在其中n/m的余数不是零的实施例中，在子孔径的和等于全孔径的前提下，子孔径可以包括数量等于int(n/m)或者int(n/m+1)的元件。

本发明的至少一个实施例的技术效果是：用不需要相移和精确对称的多个发射脉冲测量和/或显示来自诸如造影剂和组织的目标的非线性响应，以提供诸如疾病的异常情况的指示。图8为本发明的实施例50的示意框图，该实施例50配置为通过测量来自目标(可能包含造影剂)的非线性响应提供这一技术效果。图9是使用图8所示类型的成像装置50的方法实施例的流程图300。参照图8和图9，成像装置50包括发射器102；换能器106，其具有复数N个可以由发射器102激励的可激式换能器元件104；波束形成器110，配置为从换能器元件104接收回声返回信号；求和/求差模块602，配置为确定非线性响应；以及显示器62，配置为显示确定的非线性响应的表示。流程图300示出的方法包括在302，以第一幅度从换能器106朝感兴趣的区域发射信号并测量到那里的第一响应(例如使用波束形成器110)。在304，从换能器106朝感兴趣的区域发射一个或多个附加信号，该附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于不同的幅度，并测量对应于每一附加信号的一个或多个附加响应。只要次序是已知的，该第一幅度信号和该一个或多个附加信号不需要以任何特定的次序发射。该方法还包括在306，确定测量的一个或多个附加响应的函数与第一响应的差异(使用求和/求差模块602)，从而确定感兴趣的区域的非线性响应。该方法还包括在307，在显示器62上显示该非线性响应的表示。在本发明的某些实施例中，该非线性响应是三次基本响应。

图10为显示本发明某些实施例中块304的细节的流程图。在308，以低于第一幅度信号的幅度的幅度发射两个附加信号，在310，测量第二幅度响应和第三幅度响应两者。在至少一个实施例中，选择这两个附加信号的幅度以最大化确定的非线性响应中的三次基本响应。然而，不要求这两个附加信号的幅度在本发明的所有配置中都相同。

图11和图12是示出本发明某些实施例的子孔径选择的图示。在这些实施例中，块302还包括使用换能器106的元件的第一孔径406朝感兴趣的区域发射信号，块304还包括使用第一孔径406的至少一个子孔径(例如402或502)朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号。在很多这些实施例中，该“至少一个附加信号”包括作为第一孔径406的互补子孔径(例如402和404，或者502和504)的两个附加信号。“互补子孔径”表示互补孔径的和等于全孔径。例如，可以通过用发射器102仅激励属于该子孔径的那些元件104，或者通过在一些有条件的实施例中物理地阻断从该子孔径之外的元件104的信号发射，来选择一子孔径。块306还包括确定第一响应和附加响应的和的函数之间的差异。在某些实施例中，这两个附加信号(即第二信号和第三信号)的每一个的幅度等于第一幅度的一半，从而在块306确定第一响应和附加响应的和的函数之间的差异仅仅是确定第一响应和附加响应的和的差异的简单工作。

在某些实施例中对于第二和第三发射信号使用子孔径402和404是方便的，子孔径402和404包括在孔径406的相对两侧408和412上的换能器106的元件104的整个集合410的正好一半元件104，如图11所示。从而子孔径402位于孔径406的一侧408，子孔径404位于孔径406的另一侧412。

在一些其他实施例中，如同图12中的元件502和504所示，第二和第三发射信号的子孔径包括换能器106的元件104的整个集合410的相互交错的一半是方便的。

尽管图11和12所示的子孔径的排列是方便的，包括伪随机排列和任何样式的一半排列(half arrangement)的其他排列可以用于本发明的其他实施例中。

本发明实施例的物理大小可以从全尺寸成像装置变化到口袋大小的成像装置。例如，在本发明的某些实施例中，成像装置为超声成像装置100。超声成像装置可以是微型化装置，例如手提式成像装置170或者口袋大小的成像装置176。

在本发明的又一个实施例中，不是使用不同的孔径，不止一次地激励换能器106的每个元件104，而是发射器102为每一脉冲提供不同幅度的脉冲。更具体地，块302包括激励一组换能器元件104，块304包括以(一个或多个)不同的较低幅度激励同一组换能器元件104。此外，块306包括用第一幅度对(每一对应的)不同的较低幅度的比率对一个或多个附加响应进行加权。例如，对于具有两次发射的序列，如果第二发射幅度是第一发射的幅度的1/m，那么接收加权对于第一和第二接收信号分别是[1，-m]。

本发明的某些实施例提供其上记录了指令的机器可读介质，这些指令使处理器或计算机运行成像装置，以执行这里描述的方法的实施例。所述介质可以是CD-ROM、DVD、软盘、硬盘、光盘、闪存RAM驱动器，或者其他类型的计算机可读介质中的任何类型或者它们的组合。

因此将意识到本发明的实施例提供了对脉冲对称性没有要求的方法和装置，允许在超声成像系统中使用便宜的组件。

各种实施例和/或例如监视器或显示器的组件，或其中的组件和控制器，也可以实施为一个或多个计算机或处理器的部分。该计算机或处理器可以包括计算装置、输入装置、显示单元和接口，例如用于访问因特网。该计算机或处理器可以包括微处理器。该微处理器可以连接到通信总线。该计算机或处理器还可以包括存储器。该存储器可以包括随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。该计算机或处理器还可以包括存储装置，可以是硬盘驱动器或诸如软盘驱动器、光盘驱动器等的可移动存储驱动器。该存储装置还可以是用于将计算机程序或其他指令加载到该计算机或处理器中的其他类似装置。

如这里所使用的，术语“计算机”可以包括任何基于处理器或者基于微处理器的系统，包括使用微控制器、缩减指令集计算机(RISC)，专用集成电路(ASIC)，逻辑电路和能够执行这里描述的功能的任何其他电路或处理器的系统。上述的示例仅是示例性的，因而并不意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。

该计算机或处理器执行存储在一个或者多个存储元件中的一组指令，以处理输入数据。该存储元件也可以按期望或者按需要存储数据或其他信息。该存储元件可以是信息源的形式或者处理机器中的物理存储器的形式。

该组指令可以包括指示作为处理机器的计算机或处理器执行特定操作的各种命令，所述特定操作诸如本发明各实施例的方法和过程。该组指令可以是软件程序的形式。该软件可以是诸如系统软件和应用程序软件的各种形式。此外，该软件可以是独立程序的集合、较大程序中的程序模块、或者程序模块的一部分的形式。该软件还可以包括面向对象编程形式的模块化编程。处理机器进行的输入数据的处理可以响应于用户命令，或者响应于之前处理的结果，或者响应于另一个处理机器做出的请求。

如这里所使用的，术语“软件”和“固件”可以互换，并且包括存储在存储器中供计算机执行的任何计算机程序，所述存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、以及非易失性RAM(NVRAM)存储器。上面的存储器类型仅是示例性的，因此不限制可以用于计算机程序的存储的存储器类型。

应当理解上面的描述意图是作为示例性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以相互组合地使用。此外，在不偏离本发明范围的情况下可以进行很多修改来适用特定的情形或者材料到本发明的教导中。例如，方法中列举的步骤的次序不需要以特定的顺序执行，除非明确地指出或者隐含地要求(例如，一个步骤要求在前步骤的结果或产物可用)。尽管这里描述的材料的尺寸和类型意图是定义本发明的参数，它们在任何意义上都不是限制性的并且是示例性的实施例。很多其他实施例对于阅读并理解了上述描述的本领域技术人员将变得显而易见的。因此本发明的范围应当参照所附的权利要求，与这些权利要求所指称的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包含”和“在...中”的简易等价物。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”、和“第三”等仅作为标记使用，并不打算对它们的对象施加数字要求。此外，下列权利要求书的限制不是以装置加功能的格式来写的，并且不打算基于35U.S.C§112第六段来解释，除非并且直到这种权利要求限制明确地使用后面跟着没有其他结构的功能表述的短语“装置用于”。

部件列表

诊断成像装置  50

采集组件      52

图像处理组件  54

显示组件      56

显示屏        62

处理器        64

用户接        66

超声成像装置  100

发射器        102

换能器元件    104

换能器        106

接收器        108

波束形成器    110

RF处理器      112

存储器        114

处理器模块    116

显示器        118

存储器        122

用户接        124

键盘          126

触摸屏        128

触摸区域      129

软键          130

跟踪球        132

鼠标          133

查看位置按钮  134

模式按钮      136

控制或操作键  138

保存命令/选项  140

恢复命令/选项  142

亮度控制按钮   144

便携式成像装置     145

对比度控制按钮     146

可移动基座         147

手动屏幕调节控制   150

其他可选控制按钮   152

多功能控制         160

手提式成像装置     170

口袋大小的成像装置 176

超声探头           178

打字机型键盘       180

按钮               182

多功能控制         184

标记显示区域       186

控制               188

医学图像           190

流程图             300

块：以第一幅度从换能器朝感兴趣的区域发射信号并测量由该信号产生的第一响应       302

块：从换能器发射一个或多个附加信号并测量由这些信号产生的附加响应，所述附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于不同的幅度

                   304

块：确定测量的一个或多个附加响应的函数与第一响应的差异，从而确定感兴趣的区域的非线性响应

                   306

块：显示确定的感兴趣的区域的非线性响应的表示

                   307

块：以每个都低于第一幅度信号的幅度的幅度发射两个附加信号

                   308

块：测量由两个附加信号产生的第二幅度响应和第三幅度响应两者

                   310

子孔径             402

另一子孔径         404

孔径          406

一侧          408

整个元件组    410

另一侧        412

元件          502

其他元件      504

求和/求差模块 602

Claims (20)

1.一种使用成像装置(50，100，145，170，176)测量来自目标的非线性响应的方法(300)，所述装置包括：发射器(102)；换能器(106)，其具有复数N个能够由该发射器激励的可激式换能器元件(104)；波束形成器(110)，其配置为控制来自该换能器元件的发射和接收信号的会聚；求和/求差模块(602)，其响应于该波束形成器并配置为确定非线性响应；以及显示器(64，118)，其配置为显示所确定的非线性响应的表示(190)；

所述方法包括：

以第一幅度从该换能器朝感兴趣的区域发射(302)信号并测量到其的第一响应；

从该换能器朝感兴趣的区域发射(304)至少一个附加信号并测量到其的至少一个附加响应，所述附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或多个不同的较低幅度，其中使用伪随机排列的子孔径换能器元件来发射所述至少一个附加信号；

确定(306)所测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异，从而确定感兴趣的物体的非线性响应；以及

在显示器上显示(307)该非线性响应的表示。

2.如权利要求1所述的方法，其中该非线性响应为三次基本响应。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述至少一个附加响应包括第二响应和第三响应，并且选择所述至少一个附加信号的较低幅度以最大化该三次基本响应。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述朝感兴趣的区域发射信号进一步包括使用换能器(106)的元件的第一孔径(406)朝感兴趣的区域发射信号，并且所述发射至少一个附加信号进一步包括使用第一孔径(406)的至少一个子孔径组(402或502)朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一个附加信号包括来自第一孔径(406)的互补子孔径(402和404，或502和504)的两个附加信号，并且所述确定差异包括确定第一响应和附加响应之和的函数之间的差异。

6.如权利要求5所述的方法，其中两个附加信号的每个的幅度等于第一幅度的一半，并且所述确定第一响应和附加响应之和的函数之间的差异包括确定第一响应和附加响应之和之间的差异。

7.如权利要求6所述的方法，其中子孔径包括在换能器的相对侧上的换能器的一半元件。

8.如权利要求6所述的方法，其中子孔径包括换能器元件的交错的一半、换能器元件的伪随机一半和换能器元件的任何有样式的一半中的一个。

9.如权利要求4所述的方法，其中成像装置是超声成像装置。

10.如权利要求4所述的方法，其中成像装置是手提式或口袋大小的超声成像装置。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述以第一幅度从该换能器朝感兴趣的区域发射信号包括激励一组换能器元件(106)，并且所述发射与第一幅度信号相位相同但是幅度不同的至少一个附加信号包括以不同的、较低的幅度激励同一组换能器元件(106)，并且所述确定所述测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异进一步包括用第一幅度对所述不同的、较低的幅度的比率对所述至少一个附加响应进行加权。

12.一种诊断成像装置(50，100，145，170，176)，用于测量来自目标的非线性响应，

所述装置包括：

发射器(102)；

换能器(106)，具有复数N个能够由该发射器激励的可激式换能器元件(104)；

波束形成器(110)，配置为将来自该换能器的波束会聚在一位置处以从该换能器元件发射声能和接收回声返回信号；

求和/求差模块(602)，配置为确定非线性响应；以及

显示器(64，118)，配置为显示确定的非线性响应的表示(190)；

所述装置被配置为：

以第一幅度从该换能器朝感兴趣的区域发射(302)信号并测量到其的第一响应；

从该换能器朝感兴趣的区域发射(304)至少一个附加信号并测量到其的至少一个附加响应，所述附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或者多个较低的幅度，其中使用伪随机排列的子孔径换能器元件来发射所述至少一个附加信号；

确定(306)所测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异，从而确定感兴趣的物体的非线性响应；以及

在显示器上显示(307)该非线性响应的表示。

13.如权利要求12所述的装置，其中该非线性响应为三次基本响应。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述至少一个附加响应包括第二响应和第三响应，并且选择所述较低的幅度以最大化确定的非线性响应中的三次基本响应。

15.如权利要求12所述的装置，其中为了朝感兴趣的区域发射信号，所述装置进一步配置为使用换能器的元件的第一孔径(406)朝感兴趣的区域发射信号，并且为了发射所述至少一个附加信号，所述装置进一步配置为使用该第一孔径的至少一个子孔径(402或502)朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述至少一个附加信号包括第一孔径的互补子孔径的两个附加信号，并且为了确定感兴趣的物体的所述非线性响应，所述装置配置为确定第一响应和附加响应之和的函数之间的差异。

17.如权利要求16所述的装置，其中两个附加信号的每个的幅度等于第一幅度的一半，并且为了确定第一响应和附加响应之和的函数之间的差异，所述装置配置为确定第一响应和附加响应之和之间的差异。

18.如权利要求12所述的装置，其中为了朝感兴趣的区域发射信号，所述装置配置为以第一幅度激励一组换能器元件(106)，并且为了发射至少一个附加信号，所述装置配置为以不同的、较低的幅度激励同一组换能器元件(106)，并且为了确定所述测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异，所述装置进一步配置为用第一幅度对所述不同的、较低的幅度的比率对所述至少一个附加响应进行加权。

19.一种超声成像装置，包括：

发射器；

换能器，具有复数N个能够由该发射器激励的可激式换能器元件；

波束形成器，配置为控制来自该换能器元件的发射和接收信号的会聚；

求和/求差模块，响应于该波束形成器并配置为利用从换能器元件接收的信号来确定非线性响应；以及

显示器，配置为利用确定的非线性响应来显示图像；

并且所述装置被配置为：

以第一幅度从该换能器朝感兴趣的区域发射信号并测量到其的第一响应；

从该换能器朝感兴趣的区域发射至少一个附加信号并测量到其的至少一个附加响应，所述附加信号的相位与第一幅度信号相同但是处于一个或多个不同的较低幅度；

确定所测量的至少一个附加响应的函数与第一响应的差异，从而确定感兴趣的物体的非线性响应；以及

在显示器上显示该非线性响应的表示。

20.如权利要求19所述的装置，其中所述装置是手提式或口袋大小的超声成像装置。

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