CN109416400B - 具有大线性阵列的快速合成聚焦超声成像 - Google Patents

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Abstract

一种超声诊断成像系统和方法跨阵列换能器来平移孔径，所述孔径小于阵列的尺寸。在每个孔径位置处，发射波束在从所述孔径位置扫描的阵列和感兴趣区域的上方或者备选地在其下方聚焦，导致感兴趣区域的宽的声透射。在阵列的横向端部处，所述孔径不再被平移，但是发射波束的焦点被从相同的孔径位置平移，其中，优选具有波束方向的倾斜。响应于每个发射事件来处理多条接收波束，并且重叠接收波束和回波位置在空间上被组合以产生在图像场的中心上的合成发射聚焦以及通过在图像场的横向端部处的空间混合的噪声降低。

Description

具有大线性阵列的快速合成聚焦超声成像
技术领域
本发明涉及医学诊断超声系统，并且具体涉及具有大线性阵列的合成聚焦超声成像。
背景技术
超声图像被聚焦在图像场中的每个点处的合成聚焦的原理已经是重要的研究对象。例如，美国专利US 4604697(Luthra等人)描述了一种合成聚焦技术，其中，从超声换能器阵列的每个元件顺序地发射超声脉冲。从每个发射接收到的回波信号由所述阵列的元件中的所有元件接收并且被存储。在已经接收到所述信号中的所有信号之后，根据每个换能器元件相对于图像中的每个点的位置以及超声信号往返每个点的飞行时间的知识，能够在图像场中的每个点处形成聚焦的回波信号。合适的接收到的信号被组合以形成针对图像中每个点的相干回波信号。对被用于形成每个点的存储数据值的选择提供了针对图像中的每个点的波束成形。尽管这种方法将在图像场的每个点处产生聚焦信号，但是其具有若干缺点。一个缺点是必须存储来自整个图像场的RF信号以进行处理。这需要大量的信息存储。第二缺点是需要大量的处理来选择针对图像中的每个点的数据并且对其进行加权，然后，组合经适当加权的数据以计算图像数据点。第三缺点是该方法仅对浅穿透深度有效，因为由单个换能器元件发射的能量是有限的。
采用合成聚焦的基本原理的特定应用是常规的延迟相加接收波束成形器，其中，被应用于来自每个接收元件的信号的延迟等价于合成聚焦技术中的数据选择。常规波束成形器是这些原理的有限应用，因为其发射被聚焦在特定聚焦区域的发射波束，并且仅沿着该单条发射波束对回波进行动态地聚焦。因此，需要多次发射来扫描整个图像场。由此得到的效果是，不需要为图像中的每个点的所有发射来存储数据；从发射接收到的数据被立即处理以沿着波束方向形成相干回波信号。限制在于每条接收到的波束仅被聚焦在选定的聚焦区域处的发射。但是在更大深度处的信噪比被改善，因为多个换能器元件被致动以发射波束，使得能够获得合理的穿透。
因此，希望在图像的至少大部分上实现发射聚焦，但是不需要存储大量的RF数据。
美国专利US 8137272(Cooley等人)描述了一种诊断超声系统和方法，其在很大的景深上实现发射聚焦，而无需存储RF信号数据。发射超声波束，所述超声波束对多个扫描线(scanline)位置的至少部分进行声穿透，并且沿着多条扫描线同时处理接收波束，例如并行地或者通过时间复用。一系列这样的发射产生与公共扫描线位置相关的多条扫描线。优选地，相关的扫描线被同心地对准。对相关的扫描线数据进行波束成形以产生回波数据，所述回波数据在很大的景深上被有效地发射聚焦。在典型的实施方式中，超声系统利用多线波束成形器来接收同时波束。这样的超声系统能够通过减少在一些临床应用中要采用多区域聚焦的需要来改善超声成像的帧速率。
通过发射被称为平面波的未聚焦波前，已经进行了甚至更快速的成像。平面波能够对图像场的大部分进行声穿透，并且因此，仅需要数个发射间隔来扫描感兴趣区域，例如，十五个发射波。为了提高分辨率，所述平面波能够在不同的方向上被转向，并且接收到的回波信号被相干地组合，这不仅改善了图像信号的信噪比，而且还通过空间复合减少了伪影，因为图像中的相同点被从不同的波束方向声穿透多次。然而，由于没有接收到的波束是共同对准的，因此丢失了容易地产生合成发射聚焦的能力。此外，不同地转向的平面波导致接收到的信号重叠，其根据所使用的转向角而变化。当使用大阵列时，该问题会恶化，大阵列需要利用在每个分段上发射的多个转向的平面波来分割所述图像场。跨所述图像场，重叠不均匀性将从一个分段到另一分段变化，导致各分段之间的过渡伪影。
WO 2007/133882A2公开了一种超声诊断成像系统，其适于发射正交于换能器孔径的平面的多条聚焦波束，并且响应于每条发射的波束来接收多条接收线。所述换能器孔径的子孔径通过切趾(apodization)来定义，并且所述子孔径的信号被对准和组合以产生展现出在相对于所述子孔径的不同角度处的发射转向的效应的信号。检测经转向的信号，并且组合与图像场中的公共点相关的检测信号。经组合的检测到的信号被用于产生具有减少的散斑的超声图像。
发明内容
因此，本发明的目的是能够执行快速扫描，但是没有现有技术的重叠不均匀性和过渡伪影，同时产生合成的发射聚焦。
该目的是由独立权利要求来解决的。由从属权利要求定义了有利的实施例。
根据本发明的原理，一种针对阵列换能器的超声成像系统和方法，其采用发射和接收有效(active)孔径，所述孔径跨所述阵列被平移以扫描图像场。在每个孔径位置处的发射波束被聚焦在从所述孔径位置扫描的阵列和感兴趣区域的后方，或者备选地被聚焦在从所述孔径位置扫描的阵列和感兴趣区域之外，导致对所述感兴趣区域的宽的声透射。在所述阵列的横向端部处，所述孔径不再被平移，但是所述发射波束的焦点被从相同的孔径位置平移，其中，优选具有波束方向的旋转(倾斜)。响应于每个发射事件由所述超声系统处理多条接收波束，并且重叠接收波束和来自共同空间位置的回波在空间上被组合以产生在所述图像场的中心上的合成发射聚焦以及通过在所述图像场的横向端部处的空间混合的噪声降低。
附图说明
图1图示了通过以两元件增量跨图像场的中心对有效孔径的平移进行的超声扫描，其中，发射波束聚焦在阵列换能器和感兴趣区域之外。
图2图示了通过以两元件增量跨图像场的中心对有效孔径的平移进行的超声扫描，其中，发射波束聚焦在阵列换能器和感兴趣区域之上(即，后方)。
图3图示了通过以四元件增量跨图像场的中心对有效孔径的平移进行的超声扫描，其中，发射波束聚焦在阵列换能器和感兴趣区域之外。
图4图示了通过以四元件增量跨图像场的中心对有效孔径的平移进行的超声扫描，其中，发射波束聚焦在阵列换能器和感兴趣区域之上。
图5a、图5b和图5c图示了随着对发射波束的焦点的连续平移以及波束角度的倾斜在来自固定孔径的大阵列的端部处的超声扫描。
图6a、图6b和图6c图示了从大阵列的中心处的相同孔径位置对发射焦点的连续平移和波束角度倾斜以实现空间混合。
图7以框图形式图示了根据本发明原理构造的超声系统。
具体实施方式
首先参考图1，示出了换能器元件12的大阵列10。在该范例中，所述阵列的前方的图像场(图中的下方)是从十个换能器元件12的有效孔径A来扫描的，所述有效孔径被平移到跨所述阵列的不同位置。一个孔位置A1由括号指示，并且第二孔位置A2由第二括号指示。在该范例中，A1和A2孔径位置重叠，其中，A2孔径包括八个A1孔径元件以及在A1孔径右侧的另外两个元件。发射波束在每个孔径位置处被发射，所述孔径位置与所述孔径的中心轴向地对准。在该范例中，发射波束具有在阵列和感兴趣区域ROI之外(下方)的焦点。亦即，在图中从上到下，阵列10被布置在顶部上，然后，在阵列10下方设置有感兴趣区域ROI，并且最后，焦点在这两者下方。看到从A1孔径发射的发射波束会聚在焦点F1处，如由会聚线30所指示的。宽发射波束声穿透ROI1中的十个扫描线位置，扫描线22、24、....26。由多线处理器处理响应于宽发射波束而从ROI1返回的回波信号，所述多线处理器同时产生来自沿着十条扫描线22、24、...26的相干回波信号。因此，一条发射波束产生十条接收到的扫描线，这使得能够快速地扫描图像场。在已经接收到这十条扫描线之后，如由箭头34所指示的，所述孔径被平移到A2孔径位置，并且重复发射-接收周期，这次通过发射在所述阵列和ROI2之外的F2处聚焦的另一宽发射波束(由虚线所指示的)，并且返回回波信号用于同时形成另外的十条扫描线。该新的一组的八条扫描线与先前采集的扫描线中最右侧的八条扫描线轴向地对准，其中，在ROI2的非重叠部分中产生两条额外的扫描线。将意识到，对所述孔径的先前的和后续的平移将产生与这两组轴向对准的其他扫描线。然后，轴向地对准的扫描线被相干地组合，其中，相对延迟反映扫描线与其发射波束中心的偏移。经组合的扫描线产生相干回波信号的扫描线，其具有被单独发射聚焦的特性，即针对回波信息的期望的合成聚焦特性。因此，在每个孔径位置处以发射-接收周期跨大阵列10对所述孔径的平移将以接收和合成发射聚焦来扫描阵列的前方的整个图像场。
图2图示了与图1的类似的另一种扫描技术，不同之处在于宽发射波束的聚焦特性。在该范例中，每条发射波束被聚焦在换能器阵列10和ROI的后方(在图中的上方)，并且当其穿过ROI时发散，而不是如在图1中的情况那样会聚。亦即，在图中从下往上，感兴趣区域ROI布置在底部处，然后，阵列10被设置在感兴趣区域ROI上方，并且最后，焦点在这两者上方。图2的扫描的所有其他操作是相同的，包括从一个孔径位置到相邻孔径位置以两元件增量跨所述阵列对所述孔径的平移。结果与图1的技术相同。从经平移的孔径位置扫描并且组合共同对准的多线扫描线产生具有接收和合成发射聚焦这两者的特性的图像。
图3和图4图示了类似于图1和图2的那些的大阵列扫描技术，除了以四个换能器元件而不是两个换能器元件的增量来平移所述孔径位置。这意指跨整个阵列对有效孔径的平移将比图1和图2中的情况更快，并且因此，将以显示的更高帧速率产生图像。但是，更大的平移增量意味着在每个扫描线位置处将存在更少的重叠的共同对准的多线接收扫描线，这意味着与图1和图2的两元件平移增量相比，合成发射聚焦效应将减小。因此，对于显示的更高帧速率，将存在合成聚焦精度的折中。
在阵列12的横向端部处，十元件孔径An不再能够如在图5a、图5b和图5c所示地平移。为了防止在这些横向孔径位置处的接收扫描线重叠的不均匀性，不再平移所述孔径，但是平移发射波束的焦点，连同相对于如在图5a、图5b和图5c中所示的阵列的面的平面的发射和接收波束角度的倾斜。在图5a中，如前所述，波束从ROI中心和后方的焦点跨ROI发射；图5a另外示出了发射波束焦点在阵列后方F1处，并且在其穿过ROIn1时如由线30所指示的发散，如在图2和图4中的情况那样。响应于该第一发射波束，接收扫描线22、24、...26。下一个发射-接收周期如在图5b中所图示的，其中，F2焦点被平移到左侧(朝向阵列的中心)，如由箭头34所指示的，并且发射波束如由线32所指示的发散并且以倾斜的ROIn2为中心，其中，发射波束向右成角度，并且接收的扫描线22'、24'、...26'也在ROIn2中向右成角度。在图5c中所描绘的下一发射-接收周期中，针对发射波束的焦点F3进一步被向左平移，如由箭头34所指示的。与先前的范例相比，F3的横向位置比F2的横向位置偏移更接近阵列的中心，这导致发射波束以增大的角度转向，从而仍然从有效孔径尺寸An发出。如由线36所指示的，发射波束跨ROIn3发散，并且ROIn3的倾斜大于图5a或图5b中的倾斜，其中，在扫描线位置22'、24”、...26”处同时接收多线扫描线。能够看到，从ROIn1接收的发射波束和扫描线22、24、...26与阵列的面成零角度(正交)，而发射波束和针对扫描线组22'、24'、...26'和22”、24'...26”的接收的多线与阵列的面处于非零角度(不是90°)。三组接收的扫描线将不轴向共同对准，而是在空间上彼此交叉，并且从每个公共交叉点接收到的回波被组合以产生在空间上混合的相干回波信号，因为组合中的每个回波都是从不同地定位和成角度的发射波束产生的。因此，通过空间混合增强了所述阵列的端部处的图像质量。尽管图5a-5c图示了针对具有在阵列10和ROIn后方的焦点的发射波束的这种操作，但是所述技术也能够利用聚焦在阵列10和ROIn之外(在图5a-5c中的下方)的发射波束来执行，作为在图1和图3的范例中的情况。该操作在阵列的左端和右端这两者处进行，由此产生通过跨大阵列10的整个图像场的合成发射聚焦或空间混合来增强的图像。
如果需要，则能够通过从针对每个孔径位置的不同焦点发射两条或更多条波束来实现通过空间混合对整个图像场的增强，如在图6a、图6b和图6c中所示的。在三个发射波束角度的该范例中，发射波束被从阵列10和ROI后方或者替代地从阵列10和ROI之外(在这些图中示出了在阵列和ROI后方的情况)的焦点F1发射，具有零转向角(与阵列垂直)，如在图1-4中的情况。如前所述，从ROIa接收具有零转向角的十条多线扫描线22、...26，如在图6a中所示的。在图6b中，发射波束的F2焦点相对于F1的位置被向右平移，如由箭头34所指示的，并且如线32所指示的发散发射波束跨ROIb发射，其向左倾斜。因此，发射波束以非零角度发射，并且因此，接收到的多线扫描线22'...26'以非零角度接收，如在图6b中所示的。在图6c中，发射波束焦点相对于F1的位置被向左平移，并且跨ROIc发射具有不同的非零角度的宽发散发射波束。以与发射波束相同的非零角度接收扫描线22”...26”。从三组扫描线的共同点接收到的回波被相干地组合以实现空间混合。针对跨阵列的不同孔径位置来重复该相同的过程。尽管由于跨整个图像场的空间混合的原因而改善了图像质量，但是显示的帧速率将由于在每个有效孔径位置处执行的多个发射-接收周期而成比例地降低。
图7以框图形式图示了根据本发明原理构造的超声成像系统。超声探针102包括换能器元件的大线性阵列104。在不同孔径位置处的选定组的换能器元件由发射波束成形器106分别在延迟的时间处被致动，以发射在阵列和感兴趣区域之前(即，之外)或者备选地在其之后的选定聚焦区域处并且在期望方向上聚焦的波束，所述方向以感兴趣区域为中心。发射波束成形器通过发射/接收开关108被耦合到换能器元件，发射/接收开关108可以包括交叉点开关，所述交叉点开关保护接收器输入免受所施加的高压发射脉冲的影响。响应于每条发射波束，由阵列104的有效孔径的每个换能器元件接收到的回波被施加到多线处理器110a-110n的输入部。每个多线处理器包括接收波束成形器，其应用其自己的一组延迟，并且如果需要，则应用切趾权重以对来自阵列元件的接收到的回波进行加权，然后将这些回波进行组合以形成来自单个发射事件的多个不同地转向的接收波束之一。针对多线处理器110a-110n的合适的多线波束成形器可以在例如美国专利US 6695783(Henderson等人)和美国专利US 5318033(Savord)中找到。多线处理器110a-110n的输出部被耦合到线存储112，线存储112存储接收到的多线，至少直到已经采集了形成一行显示数据所需的所有多线。被用于形成特定行显示数据的多线的组被应用于乘法器116a-116n中的相应的乘法器，以产生针对对应线位置的显示数据。在需要时，可以将来自每条线的回波数据通过切趾权重114a-114n进行加权。通常，这些权重将根据其往返脉冲响应对每条线进行加权。通过使术语幅度(x,z)为发射波前的图像场中位置(x,z)处的点的声透射幅度，可以导出合适的加权算法，方位角位置x＝0对应于发射波束的中心轴。使X是接收到的多线相对于发射波束轴的方位角。被应用于该接收到的多线以在深度Z处形成图像点的权重为：
权重(X,Z)＝幅度(X,Z)
为了确定适当的延迟特性，使传播_时间(x,z)为发射波前到达位置(x,z)处的点所需的传播时间，方位角x＝0再次对应于发射波束的中心轴。使X为接收线相对于发射波束轴的方位角。在深度Z处的图像点处接收到的多线所经历的延迟是：
延迟(X,Z)＝传播_时间(X,Z)-传播_时间(0,Z)
其中，传播_时间(0,Z)是到达相同深度但是在轴上的点的时间。正是这种延迟必须通过由延迟线118在正或负意义上适当地施加的延迟来补偿。
函数幅度(X,Z)和传播_时间(X,Z)例如可以根据对发射场的模拟来获得。计算传播时间的适当方法是以若干频率使用来自单色模拟的场的相位延迟。可以通过对若干频率处的场的幅度进行平均来计算幅度。另外，能够对权重应用依赖于深度的归一化。这将给定深度处的所有权重乘以公共因子。例如，能够选取归一化，从而散斑区域具有随深度的均匀亮度。通过根据深度改变权重，能够随深度动态地改变孔径的大小和形状(切趾)。
幅度和传播时间不需要根据对系统中所使用的确切发射特性的模拟来导出。例如，设计者可以选择使用不同的孔径尺寸或不同的切趾。
来自每条线的回波由乘法器116a-116n加权并且由延迟线118a-118n延迟。通常，这些延迟将与发射波束中心到接收线位置的位置有关，如上文所示的。所述延迟被用于均衡具有不同发射-接收波束位置组合的多线的线与线之间存在的相移方差，从而信号消除将不会由组合信号的相位差来引起。
将意识到，在数字系统中，所述延迟线可以通过将加权的多线回波数据存储在存储器中并且在稍后读出数据(这影响必要的延迟)来实现。不同长度和时钟信号的移位寄存器也可以被用于实现数字延迟，或者可以使用内插波束成形器，诸如在前文提到的美国专利US 6695783中所描述的。延迟信号由加法器120(即，求和块或相加器)来组合，并且得到的信号被耦合到图像处理器122。所述图像处理器可以执行扫描转换或者其他处理以改善所显示的图像。所述得到的图像被显示在图像显示器124上。
在图7的系统中，延迟线118和加法器120实现从在给定方向上共同对准的若干条接收多线接收到的信号的重新聚焦。所述重新聚焦调节由于对针对每条多线使用不同的发射波束位置而产生的相位差，从而防止组合信号中的不期望的相位消除。权重114将多线的贡献相对于发射波束与多线位置的接近度进行加权，为具有较高信噪比的接收波束给出更高的权重。由于在每个接收线方向上的多个采样的组合，这导致沿着每条接收线的扩展景深和增强的穿透(改善的信噪比)。
在图7中所图示的系统对于从共同对准的扫描线产生合成聚焦的图像数据是有效的。对于如针对图5a-5c中的阵列的横向端部所示的空间混合，并且如果需要，如在图6a-6c中所示的跨所述图像场，则能够执行空间混合，如在美国专利US 6210328(Robinson等人)的图1中所示的。如所示的，来自存储在本文图7的线存储112中的不同定向的发射波束的接收扫描线数据被过滤和检测，然后，通过预处理(例如，加权)、空间重采样来处理，并且组合从图像场中的公共点接收到的扫描线数据。由此，组合的扫描线数据在空间上被混合以改善图像质量。
在本发明的实施方式中，没有必要将多线组合用于合成发射重聚焦，或者空间混合没必要全部精确地轴向共同对准或精确地在空间上相交。待组合的多线能够彼此偏移，并且能够在组合多线信号之前执行内插。通过在仰角和方位维度两者上执行处理，以及使用弯曲的线性阵列，本发明的原理也适用于三维成像。
本发明涉及一种用于以阵列换能器进行超声成像的方法，包括：
跨所述阵列的多个孔径位置对小于阵列的元件的数量的孔径进行平移；
在所述多个孔径位置处发射在阵列和图像场中的感兴趣区域后方或者在阵列和图像场中的感兴趣区域之外聚焦的发射波束；
响应于每条发射波束，在孔径处接收多个回波信号，所述多个回波信号被处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线；
在所述阵列的端部处的孔径位置处发射在阵列和图像场中的感兴趣区域后方或者在阵列和图像场中的感兴趣区域之外聚焦的多条发射波束，并且响应于每条发射波束接收多个回波信号，所述多个回波信号被处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线，
其中，从阵列的端部处的孔径位置发射的每条发射波束具有不同的焦点位置。
在该方法中，平移孔径还可以包括跨线性阵列的多个孔径位置来平移小于线性阵列的元件的数量的孔径。

Claims (14)

1.一种用于利用阵列换能器(10、104)进行超声成像的方法，包括：
跨所述阵列换能器(10、104)的多个孔径位置(A1、A2、An)来平移小于所述阵列换能器的换能器元件(12)的数量的孔径(A)；
在发射-接收周期中，在所述多个孔径位置(A1、A2、An)中的每个孔径位置处：
发射在所述阵列换能器(10、104)和图像场中的感兴趣区域(ROI1、ROI2、ROIn1)后方或者在所述阵列换能器和所述图像场中的所述感兴趣区域之外聚焦的发射波束；
并且，响应于每条发射波束，在所述孔径处接收多个回波信号，所述多个回波信号被处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线(22、24、26)；
在连续的发射-接收周期的每个发射-接收周期中，在所述阵列换能器(10、104)的端部处的孔径位置(An)处发射在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的感兴趣区域(ROIn1、ROIn2、ROIn3)后方或者在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的所述感兴趣区域之外聚焦的多条发射波束，并且响应于每条连续的发射波束接收多个回波信号，所述多个回波信号被处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线(22、24、26；22'、24'、26'；22”、24”、26”)，其中，从所述阵列换能器(10、104)的所述端部处的所述孔径位置(An)连续地发射的所述发射波束具有相对于所述阵列换能器(10、104)的不同角度以及沿着所述阵列换能器(10、104)的方向被平移的不同的焦点(F1、F2、F3)位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述阵列换能器的所述端部处的孔径位置(An)发射多条发射波束包括将每条发射波束聚焦在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的所述感兴趣区域(ROIn1、ROIn2、ROIn3)后方的焦点(F1、F2、F3)处，并且将焦点朝向所述阵列换能器的中心平移以增加其相对于所述阵列换能器的角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述阵列换能器的所述端部处的孔径位置(An)发射多条发射波束包括将每条发射波束聚焦在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的所述感兴趣区域(ROIn1、ROIn2、ROIn3)之外的焦点(F1、F2、F3)处，并且将焦点平移远离所述阵列换能器(10、104)的中心以增加其相对于所述阵列换能器的角度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，发射在感兴趣区域后方或感兴趣区域之外聚焦的发射波束还包括：发射以所述图像场中的感兴趣区域(ROI1、ROI2、ROIn1)为中心的发射波束。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在多个不同的孔径位置(A1、A2、An)处，接收在一个孔径位置处的多条多线扫描线，所述多条多线扫描线分别与在另一孔径位置处接收到的多条多线扫描线轴向地对准。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：组合被轴向地对准的来自所述不同的孔径位置的多线扫描线(22、24、26)。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：组合在所述阵列换能器的所述端部处的所述孔径位置(An)处接收到的多线扫描线的回波信号，所述回波信号是从公共空间位置接收到的。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过空间内插来组合在所述阵列换能器的所述端部处的所述孔径位置(An)处接收到的多线扫描线的回波信号。
9.一种超声诊断成像系统，包括：
阵列换能器(10、104)，其具有小于所述阵列换能器的换能器元件(12)的数量的孔径；
发射波束成形器(106)，其被耦合到所述阵列换能器；以及
多个多线处理器(110a-110n)，
其中，所述系统被布置为通过以下操作利用所述阵列换能器(10、104)来采集超声图像：
跨所述阵列换能器的多个孔径位置(A1、A2、An)来平移所述孔径(A)，其中，在所述多个孔径位置(A1、A2、An)中的每个孔径位置处，所述发射波束成形器(106)被布置为：在发射-接收周期中发射在所述阵列换能器(10、104)和图像场中的感兴趣区域(ROI1、ROI2、ROIn1)后方或者在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的所述感兴趣区域之外聚焦的发射波束，并且响应于各自的发射波束，从所述孔径接收多个回波信号，所述多个回波信号被所述多线处理器(110a-110n)处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线(22、24、26)；
其中，所述发射波束成形器(106)还被布置为使得在所述阵列换能器(10、104)的端部处的孔径位置(An)在连续的发射-接收周期中发射在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的感兴趣区域(ROIn1、ROIn2、ROIn3)后方或者在所述阵列换能器(10、104)和所述图像场中的所述感兴趣区域之外聚焦的多条发射波束，并且响应于每条连续的发射波束接收多个回波信号，所述多个回波信号被所述多线处理器处理以产生相干回波信号的多条同时多线扫描线(22、24、26；22'、24'、26'；22”、24”、26”)，其中，从所述阵列换能器(10、104)的所述端部处的所述孔径位置(An)发射的所述发射波束具有相对于所述阵列换能器(10、104)的不同角度以及沿着所述阵列换能器的方向被平移的不同的焦点(F1、F2、F3)位置。
10.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，其中，所述多线处理器(110a-110n)处理从感兴趣区域(ROI1、ROI2、ROIn1、ROIn2、ROIn3)接收到的回波信号，并且响应于单条发射波束来延迟和组合所述回波信号以产生相干回波信号的多条多线扫描线(22、24、26；22'、24'、26'；22”、24”、26”)。
11.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，其中，所述发射波束成形器(106)被配置为确定发射波束的焦点以及其相对于换能器元件的所述阵列换能器(10、104)的角度。
12.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，还包括多个延迟(118a-118n)和加法器(120)，响应于共同对准的多线扫描线(22、24、26)，所述多个延迟和所述加法器对回波信号进行延迟和求和以产生合成地聚焦的回波信号。
13.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，其中，所述系统还被配置为通过以下操作来成像：
当所述孔径(An)被定位在所述阵列换能器的所述端部处时，组合由所述孔径(An)从公共空间位置接收到的回波信号。
14.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，被配置为使得：在所述端部位置(An)之间的多个孔径位置(A1、A2)中的每个孔径位置处，所述发射波束成形器(106)在连续的发射-接收周期中以不同波束角度发射多条发射波束，并且，响应于在孔径位置处以不同波束角度发射的多条波束，从公共点返回的回波信号在空间混合中被相干地组合。
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