CN113576531B - 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法 - Google Patents

使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113576531B
CN113576531B CN202010361966.3A CN202010361966A CN113576531B CN 113576531 B CN113576531 B CN 113576531B CN 202010361966 A CN202010361966 A CN 202010361966A CN 113576531 B CN113576531 B CN 113576531B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transducers
doppler
blood flow
signals
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010361966.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113576531A (zh
Inventor
柳丁元
郑维赞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Healcerion Co Ltd
Original Assignee
Healcerion Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Healcerion Co Ltd filed Critical Healcerion Co Ltd
Priority to CN202010361966.3A priority Critical patent/CN113576531B/zh
Publication of CN113576531A publication Critical patent/CN113576531A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113576531B publication Critical patent/CN113576531B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0808Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the brain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4411Device being modular
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A61B8/4488Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/488Diagnostic techniques involving Doppler signals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

公开了使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法。该装置包括:以二维方式布置有多个换能器的二维换能器阵列;声学窗口检测部分,配置为通过驱动多个换能器中的一些换能器来发射和接收超声信号,对多普勒信号进行检测,并确认与所检测到的多普勒信号中具有高强度的多普勒信号相对应的换能器;血流检测部分,配置为使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测,并配置为确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量;以及多普勒处理部分,配置为通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测,并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息。

Description

使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及超声诊断,并且更具体地涉及使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法。
背景技术
一般而言,血管中的血流速度的测量通常用于诊断疾病。通常使用利用多普勒效应的超声诊断系统。
使用超声波的多普勒效应来测量血流的方法具有能够实时地非侵入性(无创)地测量血流的速度的特征,并且通常用于现代医学的诊断中。
在使用多普勒效应的超声诊断系统中,通过以下确定对象的速度:向目标诸如红血细胞发射超声信号,接收从对象反射的信号,以及然后检测由对象的移动引起的所接收信号的频率偏移。
也就是说,具有特定频率的超声波入射到人体,并且检测由流过血管的红血细胞反射的超声波。在此,由于所检测到的超声波的频率与入射的超声波的频率不同,所以通过检测这样的频率变化来测量血流速度。
在使用超声信号测量血流速度的原理的简要描述中,超声信号通过超声探头发射到目标,并且由目标反射的超声信号通过超声探头获取。
在此,当目标移动时,所反射信号的中心频率从所发射信号的中心频率发生改变。目标的移动速度可以根据所反射信号的中心频率的变化来计算。在此,目标的移动速度与由目标反射的信号的多普勒频移成比例。
在患有心血管疾病诸如中风等的患者的情况下,有必要通过测量血管的血流速度来监测疾病的状态。为此,使用多普勒超声测量血流速度。例如,经颅多普勒(transcranialDoppler,TCD)超声检查是一种使用2MHz低频的超声波来测量颅腔内的血管中的血流速度和多普勒频谱波形的方法。在TCD中,将超声波发射到颅骨中,分析由血管的红血细胞反射的回波,并且将多普勒频移转换成速度并且示出为多普勒频谱。
然而,由于超声信号通常难以穿过颅骨,所以在TCD中有必要通过为颅骨的较薄部分(例如,颞叶太阳穴附近)的声学窗口测量血流。由于声学窗口是超声信号在解剖学上容易穿过的颅骨的相对较薄部分并且包括颞(temporal)窗口、眼窝(orbital)窗口、枕下(suboccipital)窗口、下颌下(submandibula)窗口、下颌后(retromandibular)窗口等。
然而,由于声学窗口的面积狭窄,并且每个人的解剖位置略有不同并且不能用裸眼看到,所以有必要根据用户的经验来检测该位置并且通常伴随着反复试验。此外,即使当超声探头位于声学窗口中时,为了获取精确的多普勒信号,用户也有必要在解剖学上很好地理解血管存在的方向并且允许超声探头的方向面对血管存在的方向。
因此,TCD等的血流测量只能由熟练的专家来执行,并且有必要根据患者的运动或姿势实时地执行校正,从而需要大量的时间和精力来进行测量。
发明内容
本发明旨在提供一种能够在使用多普勒超声测量血流的同时显著地减少用于检测声学窗口和血管方向的时间和精力的使用多普勒超声的血流测量装置,以及一种对该血流测量装置进行操作的方法。
本发明的各方面不限于上述方面,并且本领域技术人员将从以下描述中理解本发明的其他未述方面。
根据本发明的一方面,提供了一种使用多普勒超声的血流测量装置。该装置包括:二维换能器阵列,在二维换能器阵列中以二维方式布置有被配置为就一对象而发射和接收超声信号的多个换能器;声学窗口检测部分,所述声学窗口检测部分被配置为:通过驱动多个换能器中的一些换能器来发射和接收超声信号,关于一些换能器对多普勒信号进行检测,并且确认与所检测到的多普勒信号中具有高强度的多普勒信号相对应的换能器;血流检测部分,所述血流检测部分被配置为使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向(steering)而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测,并且被配置为:确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量;以及多普勒处理部分,所述多普勒处理部分被配置为:通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测,并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息。
声学窗口检测部分可以同时驱动该一些换能器。
血流测量装置还可以包括多路复用器,该多路复用器连接到二维换能器阵列以便同时驱动该一些换能器。
该一些换能器可以被分布为散布在二维换能器阵列中。
从该一些换能器中的每个换能器发射的超声信号可以是球面波信号。
该一些换能器的数量可以是可用通道数量或更少。
血流检测部分可以确认与所检测到的多普勒信号中大于某个阈值的多普勒信号相对应的两个或更多个转向矢量。
声学窗口检测部分可以通过机器学习来确认与具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器。
根据本发明的另一方面,提供了一种对使用多普勒超声的血流测量装置进行操作的方法。该方法包括:(a)通过驱动二维换能器阵列的中的一些换能器来发射和接收超声信号,并且关于一些换能器对多普勒信号进行检测,在二维换能器阵列中以二维方式布置有被配置为就一对象而发射和接收超声信号的多个换能器,(b)确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器,(c)使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测,(d)确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量,以及(e)通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测,并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息。
该一些换能器可以被同时驱动。
该一些换能器可以分布为散布在二维换能器阵列中。
从该一些换能器中的每个换能器发射的超声信号可以是球面波信号。
该一些换能器的数量可以是可用通道数量或更少。
操作(d)可以包括:确认与所检测到的多普勒信号中大于某个阈值的多普勒信号相对应的两个或更多个转向矢量。
操作(b)可以包括:通过机器学习来确认与具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器。
附图说明
通过参考随附附图详细描述本发明的示例性实施方式,本发明的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显,在附图中:
图1示出了根据本发明的一个实施方式的使用多普勒超声的血流测量装置的配置;
图2示出了二维换能器阵列的一种示例;
图3示出了其中布置有一些被驱动换能器和二维换能器阵列的对象的声学窗口;
图4示意性地示出了颅骨的声学窗口部分的截面;
图5示出了关于一些被驱动换能器中的每个被驱动换能器检测到的多普勒信号的示例;
图6示出了选择被驱动以在声学窗口上进行波束转向的换能器的一种示例;
图7示出了通过波束转向而获取的若干转向矢量以及这些转向矢量中朝向对象的血管内的血流点的转向矢量的一种示例;以及
图8是示出根据本发明的一个实施方式的对使用多普勒超声的血流测量装置进行操作的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。在下文中,在说明书和随附附图中,将使用相同的附图标记来指代基本相同的元素,并且将省略其重复描述。此外,在本发明的实施方式的描述中,当认为对相关领域的公知技术的详细描述会使本发明的本质模糊时,将省略这样的描述。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的使用多普勒超声的血流测量装置的配置。
参考图1,根据本实施方式的使用多普勒超声的血流测量装置可以包括二维换能器阵列110、多路复用器120、发射/接收部分130、脉冲生成部分140、信号处理部分150、波束转向部分160、处理器170、通信部分180和显示设备190。
二维换能器阵列110通过以二维方式布置的被配置为发射和接收超声信号的多个换能器而形成。二维换能器阵列110中所包括的多个换能器中的每个换能器可以将输入电信号转换成超声信号,将超声信号发射到对象,接收从对象反射的超声信号,并且将所接收的超声信号转换成电信号。
多路复用器120被配置为驱动二维换能器阵列110的换能器中由设备支持的通道数量(或更少)个换能器,选择要被驱动的换能器,并且匹配二维换能器阵列110的信号线数量和多路复用器120的后端。也就是说,为了在发射超声信号或接收回波信号时驱动二维换能器阵列110中的一些换能器,多路复用器120将对应的换能器连接到发射/接收部分130。
在处理器170的控制下,发射/接收部分130将由脉冲生成部分140生成的高压脉冲信号通过多路复用器120发射到二维换能器阵列110,或者将从二维换能器阵列110通过多路复用器120接收的模拟回波信号发射到信号处理部分150。详细地,发射/接收部分130执行在发射超声信号时将由处理器170、波束转向部分160和脉冲生成部分140形成的TX电路连接到二维换能器阵列110的切换操作,并且执行将二维换能器阵列110连接到由信号处理部分150、波束转向部分160和处理器170形成的RX电路的切换操作。
脉冲生成部分140生成高压脉冲信号,该高压脉冲信号要被施加到二维换能器阵列110(确切地说,二维换能器阵列110中的一些换能器),以生成超声信号。脉冲信号例如为2MHz,并且具有一定的脉冲重复频率(pulse repetition frequency,PRF)。用于确定发射方向性的延迟时间可以被应用于要施加到每个换能器的每个通道的脉冲信号。
信号处理部分150通过处理从对象反射和接收的模拟回波信号来生成超声数据。信号处理部分150可以放大每个通道的回波信号,从其中去除噪声,并且执行模数转换。用于确定接收方向性的延迟时间可以被应用于数字转换后的回波信号。
波束转向部分160执行波束转向,以在处理器170的控制下将超声信号发射到特定转向矢量(即,特定距离和特定方向)的感兴趣区域并且接收回波信号。波束转向部分160可以将发射延迟时间施加到脉冲生成部分140并且将接收延迟时间施加到信号处理部分150以执行波束转向。
处理器170可以控制形成设备的部件(即,多路复用器120、发射/接收部分130、脉冲生成部分140、信号处理部分150、波束转向部分160、通信部分180等)的操作,从超声数据中检测多普勒信号,基于所检测到的多普勒信号获取血流信息诸如血流的速度、方向等,并且生成以颜色或波形示出血流信息的多普勒图像。多普勒图像可以包括指示血流的血流多普勒图像(以其他方式被称为彩色流图像)、指示组织的运动的组织多普勒图像、以波形指示对象的运动速度的频谱多普勒图像等。
处理器170可以包括声学窗口检测部分171、血流检测部分172和多普勒处理部分173。其详细的运动将参考图2来详细描述。
通信部分180被配置为就另外的设备诸如显示设备190等而发射或接收数据,并且可以在处理器170的控制下向显示设备发射多普勒图像的血流信息。通信部分180可以使用有线或无线通信方法来执行数据传输。作为有线通信方法,可以使用有线线缆诸如通用串行总线(USB)线缆等来发射或接收数据。作为无线通信方法,可以使用蓝牙(Bluetooth)、无线USB、无线局域网(LAN)、WiFi、Zigbee、红外数据协会(infrared data association,IrDA)等。
显示设备190接收并且在屏幕上显示血流信息或多普勒图像。显示设备190可以包括智能电话、平板个人计算机(personal computer,PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本(netbook)计算机、工作站、个人数字助理、便携式多媒体播放器(PMP)等。
此外,通信部分180可以以有线或无线方式通过网络连接,并且与外部设备或服务器进行通信。通信部分180可以就诊所中的通过影像存档和通信系统(picture archivingand communication system,PACS)连接的服务器或其他医疗设备而发射或接收数据。此外,通信部分180可以根据医学数字成像和通信(digital imaging and communicationsin medicine,DICOM)标准来传送数据。另外,通信部分180不仅可以与诊所中的服务器或医疗设备进行数据通信,而且还可以与医师、患者或监护人的便携式终端进行数据通信。
图2示出了二维换能器阵列110的一种示例。例如,二维换能器阵列110可以包括如图中所示以行数量为M且列数量为N布置的数量为M×N的换能器1100。在此,M和N可以是相同数量或不同数量。
当设备支持数量为K的通道时,多路复用器120可以通过数量为K的信号线连接到发射/接收部分130,并且可以通过数量为M×N的信号线连接到二维换能器阵列110。数量为M×N的信号线对应于二维换能器阵列110中所包括的换能器1100。多路复用器120可以通过在处理器170的控制下执行如下切换操作来驱动所需数量为K(或更少)个换能器:该切换操作将数量为M×N的信号线中与要驱动的换能器相对应的信号线连接到数量为K的信号线。
声学窗口检测部分171通过同时驱动二维换能器阵列110的一些换能器来发射和接收超声信号,并且关于被驱动的一些换能器对多普勒信号进行检测。在此,由每个被驱动的换能器发射的超声信号变成没有方向性或方向性较小的球面波。此外,声学窗口检测部分171确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号对应的换能器,并且将该换能器视为位于声学窗口中的换能器。
图3示出了其中布置有由声学窗口检测部分171驱动的一些换能器和二维换能器阵列110的对象的声学窗口,并且图4示意性地示出了颅骨的声学窗口部分的截面。
参考图4,超声信号实际上被大部分颅骨的较厚骨部分反射,并且没有到达其内的深度。然而,超声信号可以穿过与其周边相比为较薄部分的声学窗口W区域(如,较薄骨所在的颞叶太阳穴附近)并且到达血管P。
声学窗口检测部分171可以在二维换能器阵列110的换能器中选择在可用通道数量内要被驱动以相对均匀地进行分布和散布的换能器。图3示出了例如选择与九个通道相对应的九个换能器1101、1102、……和1109的情况。
在图3的示例中,如图中所示,声学窗口(实际上未看到)位于换能器1104和换能器1105上方,并且换能器1104与声学窗口W的更多部分重叠。
由于由换能器1104和换能器1105发射的超声信号穿过声学窗口W,所以当超声信号被血管的血流反射时,可以检测到多普勒图像。在此,由于所发射的超声信号没有方向性或者方向性较小,所以即使当血管不通过声学窗口W的正下方时也可以检测到多普勒信号。然而,由于从换能器1101、1102、1103、1106、1107、1108和1109发射的超声信号没有穿过声学窗口W并且没有到达血管的血流,所以没有检测到多普勒图像。
图5示出了关于九个通道(即,九个换能器1101、1102、……和1109)检测到的多普勒图像。参考图5,从第四通道检测到具有最高强度的多普勒信号,并且从第五通道检测到具有比第四通道的强度更低强度的多普勒信号。这是因为,相比于与第五通道相对应的换能器1105,与第四通道相对应的换能器1104与声学窗口W的更大部分重叠。
因此,声学窗口检测部分171将与具有最高强度的多普勒信号相对应的第四通道的换能器1104视为位于声学窗口W中的换能器。
声学窗口检测部分171可以通过上述操作一次检测声学窗口的位置,并且可以通过根据需要多次改变要驱动的换能器来检测最佳声学窗口。例如,当确定多普勒信号的强度的阈值并且所有检测到的多普勒信号均小于该阈值时,换能器被改变(例如,除了已经选择的之外再次进行选择,或者进行转变)以发射和接收超声信号,使得可以检测到从中检测到大于阈值的多普勒信号的换能器。
同时,由于多普勒信号通常具有较差的信噪比,并且来自单个换能器的超声信号相对微不足道,例如,可以使用机器学习算法诸如卷积神经网络等,以获取最佳声学窗口。例如,如图5中所示的多普勒信号的图案可以从已知其声学窗口的位置的多个患者样本中获取,并且与具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器可以通过机器学习使用该数据来确认。
当通过声学窗口检测部分171确认了声学窗口(即,位于声学窗口上方的换能器)的位置时,血流检测部分172使用包括对应的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测。此外,血流检测部分172确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量,作为血管的血流通过的点的转向矢量。
图6示出了如下情况:其中,当图3的九个换能器1101、1102、……和1109中的换能器1104被确认为位于声学窗口W上方的换能器时,包括换能器1104在内的相邻的换能器1104、1110、1111、……和1117被选择为要被驱动以进行波束转向的换能器。尽管在图6的示例中,换能器1104的中心点变为波束转向(即,转向矢量)的中心点O,但是,换能器之间的特定点可以取决于换能器的布置或形状(例如,各种形状,诸如三角形、六边形等)而变为中心点。
图7示出了使用图6的换能器1104、1110、1111、……和1117通过波束转向可获取的若干转向矢量V1、V2、V3、……以及对象中的血管P。例如,在经颅彩色多普勒(TCD)的情况下,血管可以是大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉、眼(ophthalmic)动脉、椎(vertebral)动脉、基底(basilar)动脉等中的一者。参考图7,由于转向矢量V2是血管P中的血流通过的点的转向矢量,所以从转向矢量V2检测到具有最高强度的多普勒信号。
因此,血流检测部分172将从中检测到具有最高强度的多普勒信号的转向矢量V2确认为血管P中的血流通过的点的转向矢量。
当通过血流检测部分172确认了血管中的血流通过的点的转向矢量时,多普勒处理部分173使用对应的转向矢量执行波束转向,并且使用对应的转向矢量发射和接收超声信号以检测多普勒信号。此外,多普勒处理部分173可以从所检测到的多普勒信号中获取血流信息诸如血流的速度、方向等,并且生成被示出为颜色或波形的多普勒图像。
血流检测部分172的上述血流检测操作不停止,并且重复且连续地执行,以实时地跟踪血流。因此,当与具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量——即血流通过的点的转向矢量——改变时,多普勒处理部分173可以通过使用改变后的转向矢量执行波束转向来对多普勒信号进行检测。
此外,虽然血流检测部分172可以如上所述检测与具有最高强度的多普勒信号相对应的一个转向矢量,但是可以存在两个血管。因此,可以确定多普勒信号强度的阈值,并且可以检测与大于阈值的多普勒信号相对应的两个或更多个转向矢量,从而可以检测两个或更多个血管的血流。在这种情况下,多普勒处理部分173可以通过使用相应的转向矢量发射和接收超声信号来获取两个或更多个血管的血流信息。
根据本发明的实施方式的使用多普勒超声的血流测量装置的一部分可以被制造为贴片(patch)型的并且附接到患者的测量部位。例如,要附接到患者的测量部位的贴片可以包括二维换能器阵列110、多路复用器120、发射/接收部分130、脉冲生成部分140、信号处理部分150和波束转向部分160。此外,通过有线或无线方式连接到贴片的附加机顶盒可以包括处理器170、通信部分180等。显示设备190可以整体地包括在机顶盒中,并且外部设备诸如智能电话可以用作显示设备190。
图8是示出对根据本发明的一个实施方式的使用多普勒超声的血流测量装置进行操作的方法的流程图。由于根据本实施方式的操作方法包括由上述使用多普勒超声的血流测量装置执行的操作,所以即使在以下省略了描述的一部分时,与使用多普勒超声的血流测量装置有关的以上描述也适用于根据实施方式的操作方法。
在操作710中,通过同时驱动二维换能器阵列110中的一些换能器来发射和接收超声信号,并且关于被驱动的一些换能器对多普勒信号进行检测。
在操作720中,确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器。
在操作730中,使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测。
在操作740中,确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量。
在操作750中,使用所确认的转向矢量执行波束转向,并且通过使用对应的转向矢量而发射和接收超声信号来对多普勒信号进行检测,从而检测多普勒信号。
在操作760中,从所检测到的多普勒信号中获取血流信息,诸如血流的速度、方向等。
本发明的实施方式可以被示出为功能块部件和各种处理操作。功能块可以通过实现特定功能的多种数量的硬件和/或软件部件来实现。例如,实施方式可以采用集成电路部件,诸如存储器,处理,逻辑,查找表等,这些能够在一个或更多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。类似于本发明的可以使用软件编程或软件元件执行的部件,实施方式可以包括通过数据结构、过程、例程或其他编程部分的组合来实现的各种算法,并且可以被实现为编程或脚本语言,诸如C、C++、Java、汇编语言等。功能方面可以被实现为由一个或更多个处理器执行的算法。此外,实施方式可以采用用于电子环境设置、信号处理、数据处理和/或类似技术的相关技术。诸如“机构”、“元件”、“装置”和“部件”等术语可以被广泛使用,并且不限于机械和物理部件。这些术语可以包含与过程等相关的一系列软件例程的含义。
在实施方式中描述的特定执行仅是示例,并且实施方式的范围不限于任何方法。为了说明的简洁,将省略对常规电子部件、控制系统、软件和系统的其他功能方面的描述。此外,附图中所示的部件之间的线的连接或连接构件被示例性地示出为功能连接和/或物理或电路连接,并且在实际装置中可以是各种可替换的或附加的功能连接、物理连接或电路连接。此外,除非详细说明诸如“必要”、“重要”等,否则对于应用本发明而言部件可以不是绝对必需的。
根据本发明的实施方式,呈现了能够在使用多普勒超声测量血流速度的同时显著减少用于检测声学窗口和血管方向的时间和精力的效果。
尽管上文已经描述了本发明的示例性实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,可以在不脱离本发明的基本特征的情况下对本发明进行修改。因此,所公开的实施方式不应当以限制性角度进行考虑,而应当以描述性角度进行考虑。本发明的范围将在权利要求中而不是在以上描述中示出,并且在其等效范围内的所有差异应当被解释为包括在本发明中。

Claims (9)

1.一种使用多普勒超声的血流测量装置,所述血流测量装置包括:
二维换能器阵列,在所述二维换能器阵列中多个换能器被配置为就对象而发射和接收超声信号;
声学窗口检测部分,所述声学窗口检测部分被配置为:通过驱动所述多个换能器中的一些换能器来发射和接收超声信号,基于与一些被驱动的换能器中的至少一个被驱动的换能器重叠的声学窗口关于所述一些被驱动的换能器对多普勒信号进行检测,并且确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器;
血流检测部分,所述血流检测部分被配置为:使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测,并且被配置为:确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量;以及
多普勒处理部分,所述多普勒处理部分被配置为:通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测,并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息,
其中,所述一些被驱动的换能器由所述声学窗口检测部分选择以散布在所述二维换能器阵列中,其中,所述多个换能器中的至少一个没被驱动的换能器位于所述二维换能器阵列中的所述多个换能器中的所述一些被驱动的换能器之间,并且其中,所述声学窗口检测部分同时驱动由所述声学窗口检测部分选择的所述一些换能器中的所有换能器。
2.根据权利要求1所述的血流测量装置,其中,所述血流测量装置还包括多路复用器,所述多路复用器连接到所述二维换能器阵列。
3.根据权利要求1所述的血流测量装置,其中,从所述一些换能器中的每个换能器发射的超声信号是球面波信号。
4.根据权利要求1所述的血流测量装置,其中,所述一些换能器的数量为可用通道数量,或者所述一些换能器的数量比可用通道数量少。
5.根据权利要求1所述的血流测量装置,其中,所述血流检测部分确认与所检测到的多普勒信号中大于某个阈值的多普勒信号相对应的两个或更多个转向矢量。
6.一种对使用多普勒超声的血流测量装置进行操作的方法,所述方法包括:
(a)通过驱动布置在二维换能器阵列中的多个换能器中的一些换能器来发射和接收超声信号,并且基于与一些被驱动的换能器中的至少一个被驱动的换能器重叠的声学窗口关于所述一些被驱动的换能器对多普勒信号进行检测,所述多个换能器被配置为就对象而发射和接收超声信号;
(b)确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的换能器;
(c)使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测;
(d)确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号对应的转向矢量;以及
(e)通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测,并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息,
其中,所述一些被驱动的换能器由声学窗口检测部分选择以散布在所述二维换能器阵列中,其中,所述多个换能器中的至少一个没被驱动的换能器位于所述二维换能器阵列中的所述多个换能器中的所述一些被驱动的换能器之间,并且其中,同时驱动由所述声学窗口检测部分选择的所述一些换能器中的所有换能器。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,从所述一些换能器中的每个换能器发射的超声信号是球面波信号。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,所述一些换能器的数量为可用通道数量,或者所述一些换能器的数量比可用通道数量少。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述(d)包括:确认与所检测到的多普勒信号中大于某个阈值的多普勒信号相对应的两个或更多个转向矢量。
CN202010361966.3A 2020-04-30 2020-04-30 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法 Active CN113576531B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010361966.3A CN113576531B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010361966.3A CN113576531B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113576531A CN113576531A (zh) 2021-11-02
CN113576531B true CN113576531B (zh) 2024-08-09

Family

ID=78237119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010361966.3A Active CN113576531B (zh) 2020-04-30 2020-04-30 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113576531B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114533127A (zh) * 2022-01-13 2022-05-27 南京易云医疗设备科技有限公司 一种用于对血管检测的多普勒超声系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO150015C (no) * 1981-11-13 1984-08-08 Vingmed As Fremgangsmaate ved blodstroemhastighetsmaaling med ultralyd, kombinert med ekko-amplitudeavbildning, for undersoekelse av levende biologiske strukturer
US5606972A (en) * 1995-08-10 1997-03-04 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic doppler measurement of blood flow velocities by array transducers
US7399279B2 (en) * 1999-05-28 2008-07-15 Physiosonics, Inc Transmitter patterns for multi beam reception
US7547283B2 (en) * 2000-11-28 2009-06-16 Physiosonics, Inc. Methods for determining intracranial pressure non-invasively
JP3847124B2 (ja) * 2001-09-17 2006-11-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー ドップラ信号処理方法および装置並びに超音波診断装置
US8162837B2 (en) * 2005-06-13 2012-04-24 Spentech, Inc. Medical doppler ultrasound system for locating and tracking blood flow
US8551004B2 (en) * 2007-09-04 2013-10-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dual mode ultrasound transducer
CN103842841B (zh) * 2011-09-30 2017-12-05 皇家飞利浦有限公司 带有自动多普勒流设置的超声系统
CN108778140A (zh) * 2016-01-05 2018-11-09 神经系统分析公司 用于确定临床指征的系统和方法
US10670716B2 (en) * 2016-05-04 2020-06-02 Invensense, Inc. Operating a two-dimensional array of ultrasonic transducers
US20200352542A1 (en) * 2018-01-24 2020-11-12 Koninklijke Philips N.V. Guided-transcranial ultrasound imaging using neural networks and associated devices, systems, and methods
US11779311B2 (en) * 2018-09-14 2023-10-10 Fujifilm Sonosite, Inc. Method and apparatus for performing spectral doppler imaging

Also Published As

Publication number Publication date
CN113576531A (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10324065B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus, ultrasound image capturing method, and computer-readable recording medium
EP2982306B1 (en) Ultrasound diagnosis apparatus
CN106539596B (zh) 超声探头、包括该超声探头的超声成像设备及其控制方法
CN107666863B (zh) 显示弹性成像图像的方法及执行该方法的超声诊断设备
EP3167808B1 (en) Ultrasound diagnosis apparatus and method of operating the same
US10292682B2 (en) Method and medical imaging apparatus for generating elastic image by using curved array probe
KR102519423B1 (ko) 조영 영상으로부터 정보를 획득하는 방법, 이를 위한 초음파 장치 및 초음파 장치의 동작 방법
CN106821414B (zh) 用于控制通道的操作的方法和设备以及探头
EP3173026B1 (en) Medical imaging apparatus and method of operating same
US10702243B2 (en) Ultrasound diagnosis apparatus, wearable device, method of controlling ultrasound diagnosis apparatus, method of controlling wearable device, and recording medium having methods recorded thereon
US20170215838A1 (en) Method and apparatus for displaying ultrasound image
CN108135570B (zh) 超声成像设备和超声成像设备的控制方法
CN113576531B (zh) 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法
CN106691502B (zh) 用于生成弹性图像的超声系统和方法
CN108601581B (zh) 用于输出对象的速率的方法以及超声诊断设备
US11041945B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and method for controlling ultrasonic probe to transmit a plurality of plane wave sets at a plurality of steering angles so that a grating lobe is outside a region of interest
KR20110019579A (ko) 탄성 변화 정보를 제공하는 초음파 시스템 및 방법
EP3175795B1 (en) Method and apparatus for acquiring image using ultrasound
US11026655B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method of generating B-flow ultrasound image with single transmission and reception event
JP6895697B1 (ja) 超音波ドップラーを利用した血流測定装置及びその動作方法
KR102117226B1 (ko) 초음파 도플러를 이용한 혈류 측정 장치 및 그 동작 방법
EP3907527A1 (en) Blood flow measurement apparatus using doppler ultrasound and method of operating the same
EP3197365B1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method of generating ultrasound image
KR102605151B1 (ko) 빔포밍을 수행하는 방법 및 빔포머.
KR101070996B1 (ko) 외부 트리거 신호를 제공하는 의료 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant