CN102119866B - 减弱多工模式下pw声场干扰的prf设计方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法与装置，通过将D扫描前的B和/或C扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的B扫描和/或C扫描的时间，或者通过在D扫描前插入时间大于两次D扫描之间的B扫描和/或C扫描时间的空扫描，从而有效减弱B和/或C发射声场对PW图像的干扰。

Description

减弱多工模式下PW声场干扰的PRF设计方法与装置

技术领域

本发明涉及一种减弱多工模式下脉冲波(PW)声场干扰的脉冲重复频率(PRF)设计方法与装置。

背景技术

在超声诊断图像中，一般称为D图像的脉冲波(PW)图像用于检测固定位置的血流速度。由于灵敏度高，在临床上运用广泛。

然而，有时候单独的PW图像并不能满足需求，而多工模式图像可以为医生准确诊断提供充分信息。PW图像常用的多工模式有：PW图像(即D图像)+黑白图像(即B图像)，PW图像(即D图像)+黑白图像(即B图像)+彩色血流图像(即C图像)。

在多工模式中，PW回波信号常常受到其它扫描模式(即B和C)的干扰，从而使得PW图像变差。这种干扰可分为两种：一种是电信号的干扰，一种是声信号的干扰。电信号干扰主要来自于电开关切换、电源负载变化，而声信号干扰主要来自于前期声场对当前信号的干扰。一般来说，电信号干扰可通过增加电路的稳定性来消除。但是，对于声信号的干扰，由于其物理存在，往往很难解决。现有的一些解决方案也是以牺牲系统性能为代价。因此，需要有一种减弱多工模式下PW声场干扰的PRF设计方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够减弱多工模式下PW声场干扰的PRF设计方法与装置。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。

按照本发明实施例的第一方面，提供一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法，包括第一设定步骤，用于将第一类扫描前邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间。

在另一个实施例中，用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法还包括第二设定步骤，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间。

按照本发明实施例的第二方面，还是提供一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法，包括插入步骤，用于在第一类扫描前插入空扫描，且该空扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的第二类扫描和/或第三类扫描的时间。

按照本发明实施例的第三方面，提供一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置，包括第一设定模块，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间。

在又一实施例中，用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置还包括第二设定模块，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间。

按照本发明实施例的第四方面，还是提供一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置，包括插入模块，用于在第一类扫描前插入空扫描，且该空扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的第二类扫描和/或第三类扫描的时间。

按照本发明实施例的第五方面，提供一种超声诊断成像系统，包括按照本发明实施例的第三方面或第四方面的装置。

按照本发明实施例的方法与装置，通过将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类和/或第三类扫描时间设定为大于两次第一类扫描之间的其它的第二类扫描和/或第三类扫描的时间，或者通过在第一类扫描前插入时间大于两次第一类扫描之间的第二类扫描和/或第三类扫描时间的空扫描，从而有效减弱第二类或第三类扫描的发射声场对第一类扫描获得图像的干扰。

下面将结合附图并通过具体的实施例对本发明进行进一步说明。

附图说明

图1是按照本发明一个实施例的用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰PRF设计的方法的流程图；

图2是PW多工扫描示意图；

图3是B+D扫描PRF设计示意图；

图4是B+C+D扫描PRF设计示意图；

图5是按照本发明一个实施例的B+D扫描PRF设计示意图；

图6是按照本发明一个实施例的B+C+D扫描PRF设计示意图；

图7是B+C+D模式包含空扫描的PRF设计示意图；

图8是按照本发明一个实施例的B+C+D模式包含空扫描的PRF设计示意图；

图9是按照本发明一个实施例的B+C+D模式包含两根C的空扫描的PRF设计示意图；

图10是按照本发明一个实施例的B+C+D模式包含两根C的空扫描合并的PRF设计示意图；

图11是按照本发明一个实施例的用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰PRF设计的装置的示意性结构框图。

具体实施方式

按照本发明一个实施例的减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法，包括第一设定步骤100。在另一个实施例中，还可选地包括第二设定步骤102，如图1所示。其中第一设定步骤100用于将D扫描前的B扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他B扫描的时间，而第二设定步骤102用于将D扫描前的C扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他C扫描的时间。其中，本文所称的“扫描时间”或“扫描的时间”是指当前的扫描和邻近的下一次扫描(无论与当前扫描类型相同或不同)之间的时间间隔。

当然，本领域内技术人员可以理解，本发明的实施例可以单独包括前述两个设定步骤中的任意一个，也可以同时包括前述两个设定步骤。既在本发明另一实施例中，也可以是包含第一设定步骤，该第一设定步骤用于将D扫描前的C扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他C扫描的时间；在此实施例基础上，在另一实施例中，也可以可选地包括第二设定步骤，该第二设定步骤用于将D扫描前的B扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他B扫描的时间。

下面通过实例对第一设定步骤100和第二设定步骤102进行具体说明。

对于如图2所示的B+C+D的三工扫描，在非间隙填充情况下，D采用连续扫描，B和C扫描穿插其间。每种扫描的脉冲重复频率(PRF)由各自的显示深度决定，如下面的公式(1)所示。

prf_B＝1/(B_depth*2/c+dead_time)

prf_C＝1/(C_depth*2/c+dead_time)公式(1)

prf_D＝1/(D_depth*2/c+dead_time)

其中B_depth、C_depth、D_depth分别表示各种扫描模式的深度，c表示声速，dead_time表示死区时间，此段包括电路开关切换及发射等非接收时间。

对于如图3所示的B+D混合扫描模式，两次D扫描间隔时间D_time由下式计算：

D_time＝c/(4*f0*Dscale)公式(2)

其中c是声速，f0为PW回波频率，Dscale为PW的标尺，标识血流速度。

D和B的扫描时间T1和T2按照下面的公式(3)计算：

T1＝1/prf_D

公式(3)

$T2=\frac{D\_\mathrm{time}-T1}{\mathrm{fix}(\mathrm{prf}\_B*(D\_\mathrm{time}-T1))}$

其中fix表示对数值向靠近0的方向取整。

在图4所示的B+C+D混合扫描模式下，T1和T2按照公式(3)计算，C的扫描时间T3的计算和T2类似，由下面的公式(4)表示：

$T3=\frac{D\_\mathrm{time}-T1}{\mathrm{fix}(\mathrm{prf}\_C*(D\_\mathrm{time}-T1))}$ 公式(4)

在图3和图4所示的多工模式PRF设计的基础上，按照本实施例的方法将D扫描前邻近此D扫描的一根B或C线的PRF设定成小于两次D扫描之间的其他同类的PRF。对于B+D混合扫描模式，如图5所示，T4和T5通过下面的公式(5)计算：

T4＝1/prf_B公式(5)

T5＝D_time-T1-T4*{fix((D_time-T1)/T4)-1}

其中两次D扫描之间的其他B扫描的时间T4是按照B的扫描深度来确定，而留下的时间作为D扫描前的邻近此D扫描的B扫描的时间T5。于是，D前邻近D的一条B扫描时间较长，即将D扫描前的邻近D扫描的B扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他B扫描的时间(第一设定步骤100)。这样，此D扫描与此邻近的B扫描之间的时间间隔(即T5)较大，可以减弱此邻近D扫描的B扫描的声场对此D扫描的干扰。

同样，对于B+C+D混合扫描模式，如图6所示，T4和T5按照公式(5)计算，而两次D扫描之间的其他C扫描的时间T6和D扫描前的邻近D扫描的C扫描的时间T7通过下面的公式(6)计算：

T6＝1/prf_C公式(6)

T7＝D_time-T1-T6*{fix((D_time-T1)/T6)-1}

按照公式(6)所表示的T6和T7来进行设置，可实现将D扫描前的邻近此D扫描的C扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他C扫描的时间(第二设定步骤102)。从公式(6)可以看出，并没有改变扫描帧率，但改善了对PW信号的声场干扰。

按照本发明又一个实施例的减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计方法，包括插入步骤，用于在D扫描前插入空扫描，且该空扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的B扫描和/或C扫描的时间。

在图7所示的在D扫描前插一根空扫描来消除声场干扰的基础上，本实施例将空扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的B扫描和/或C扫描的时间，如图8所示，其中unused表示空扫描。

在B/D交替期间和/或C/D交替期间，插入的空扫描可以不同。插入的空扫描根数分别用LB和LC表示，比如LB＝1，LC＝2或者LB＝1，LC＝3等，则插入的空扫描如图9所示。

从图9可以看出，两根C的空扫描的PRF是不同的，一个为T6，一个为T7。也可以将两根C的空扫描合并成一条空扫描，如图10所示。其中B和C各自插入空扫描的时间Time_unused_B和Time_unused_C可以分别用下面的公式(7)表示：

Time_unused_B＝max{(LB-1)*T4+T5，0}；公式(7)

Time_unused_C＝max{(LC-1)*T6+T7，0}；

其中max表示取最大值，并且这里需要指出的是，空扫描的位置和类型，B和C可以相同，也可以不同，位置和类型都可以任意指定。

按照本发明一个实施例的减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置，包括第一设定模块110。在另一个实施例中，还可选地包括第二设定模块112，如图11所示。其中第一设定模块110用于将D扫描前的B扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他B扫描的时间，而第二设定模块112用于将将D扫描前的C扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的其他C扫描的时间。

按照本发明又一个实施例的减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置，包括插入模块，用于在D扫描前插入空扫描，且该空扫描的时间设定为大于两次D扫描之间的B扫描和/或C扫描的时间。

前述实施例的方法和装置中，均涉及设定两次D扫描之间的B扫描或C扫描的时间。本领域内技术人员容易理解，根据本发明的思想，前述的方法和装置可以很容易的推广到其它类型的扫描的时间设定上。既其中的D扫描、B扫描、C扫描均不限于D扫描、B扫描、C扫描，而分别可以是其它类型的扫描，只需要当两个某种类型的扫描(本文中称为第一类扫描)之间插入有其它类型的扫描(本文中称为第二类扫描、第三类扫描......等)时，将第一类扫描前的邻近此第一类扫描的第二类(或第三类、第四类......等)扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其它第二类(或第三类、第四类......等)扫描的时间即可。例如，可以根据第二类(或第三类、第四类......等)扫描的具体类型，按照此第二类(或第三类、第四类......等)扫描的扫描深度确定两次第一类扫描之间的其他第二类(或第三类、第四类......等)扫描的时间，并将两次第一类扫描之间的剩余时间设定为第一类扫描前的邻近此第一类扫描的第二类(或第三类、第四类......等)扫描的时间。这样，第一类扫描于此第一类扫描前的邻近此第一类扫描的第二类(或第三类、第四类......等)之间的时间间隔较大，可以有效减弱此邻近的第二类(或第三类、第四类......等)扫描对此第一类扫描的声场干扰。

例如，前述各实施例中，D扫描即为第一类扫描，B扫描即为第二类扫描，C扫描即为第三类扫描。

按照上述实施例的减弱多工模式下脉冲波声场干扰的PRF设计装置，可以通过软件、硬件、固件或者其组合，实现在超声成像诊断系统中，这对于本领域普通技术人员来说是容易实现的，在此不做详述。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，例如将上述实施例中的一个步骤或模块分为两个或更多个步骤或模块来实现，或者相反，将上述实施例中的两个或更多个步骤或模块的功能放在一个步骤或模块中来实现。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语，例如“第一”、“第二”等等，并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (11)

1.一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的脉冲重复频率设计方法，其特征在于，包括：

第一设定步骤，用于将第一类扫描前邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间；

其中，按照所述第二类扫描的扫描深度确定两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间，并将剩余时间设定为所述第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间为1/prf_B，其中prf_B为所述第二类扫描的脉冲重复频率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间设定为D_time-T1-T4*{fix((D_time-T1)/T4)-1}，其中D_time为两次第一类扫描的间隔时间，T1为第一类扫描时间，T4为两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间，fix表示对其中的数值向靠近0的方向取整。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

第二设定步骤，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：按照第三类的扫描深度确定两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间，并将剩余时间设定为第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间为1/prf_C，其中prf_C为第三类扫描的脉冲重复频率。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间设定为T7＝D_time-T1-T6*{fix((D_time-T1)/T6)-1}，其中D_time为两次第一类扫描的间隔时间，T1为第一类扫描时间，T6为两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间，fix表示对其中的数值向靠近0的方向取整。

8.一种用于减弱多工模式下脉冲波声场干扰的脉冲重复频率设计装置，其特征在于，包括：

第一设定模块，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间；其中所述第一设定模块按照第二类扫描的扫描深度确定两次第一类扫描之间的其他第二类扫描的时间，并将剩余时间设定为第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第二类扫描的时间。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二设定模块，用于将第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间设定为大于两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述第二设定模块按照第三类扫描的扫描深度确定两次第一类扫描之间的其他第三类扫描的时间，并将剩余时间设定为第一类扫描前的邻近所述第一类扫描的第三类扫描的时间。

11.一种超声诊断成像系统，其特征在于，包括权利要求8至10任一项所述的装置。