CN115670520B - 血管内超声成像方法、装置、计算机设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种血管内超声成像方法、装置、计算机设备、存储介质。所述方法包括:获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。采用本方法能够结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,在不同血管内场景下都能保证得到清晰且全面的图像,提高了血管内超声成像的适用性。
Description
技术领域
本申请涉及血管内超声技术领域,特别是涉及一种血管内超声成像方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
血管内超声成像也被称之为Intravascular Ultrasound, 即IVUS技术,是一种将微型超声探头安装在导管前端的技术,通过专业技术将导管深入到血管内对血管的组织结构进行探查,是现阶段一种相对有效、直接、高质量的超声诊断技术。由于IVUS技术对血管内各部分成分识别率更高,能够清晰地显示血管壁的组织结构信息,IVUS技术目前已经逐渐被各大医疗指南逐步推荐,越来越广泛的应用在介入导管实验室。在心血管疾病诊断方面,IVUS技术不仅可以了解管腔的大小、形状及管壁结构,还可以精确地测量血管腔的截面积,辨认血管钙化、纤维化和脂质核等病变。
目前常见的商用IVUS系统扫描频率大体集中在20MHz-60MHz,轴向分辨率在22-60um。就一般而言,IVUS系统的扫描频率越高,会具备有更佳的轴向分辨率,这将有助于在IVUS图像识别出一些小体积的病灶特征,如薄帽纤维粥样斑块等。但是,提高扫描频率也会降低超声激励信号的穿透性,从而降低扫描深度,同时也会降低血液与非血液组织的分辨率,使得在充盈血液的管腔中难以对血管腔壁进行区分识别。
目前的IVUS系统扫描频率单一,在特殊场景下无法精确成像,存在适用性较低的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高成像适用性的血管内超声成像方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种血管内超声成像方法。所述方法包括:
获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在其中一个实施例中,获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波,包括:
向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
在其中一个实施例中,获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波,包括:
向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到至少一个补充扫描脉冲回波。
在其中一个实施例中,根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,包括:
将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;
在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;
根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
在其中一个实施例中,根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果,包括:
分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;
根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
在其中一个实施例中,根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果,还包括:
根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;
根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;
根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在其中一个实施例中,根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,还包括:
获取主扫描脉冲回波的信号频率;
根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;
并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在其中一个实施例中,波形特征和补充脉冲类型的关联信息的确定方式,包括:
获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;
分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;
根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
在其中一个实施例中,提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型,包括:
对波形特征进行识别,得到识别结果;
若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
在其中一个实施例中,方法还包括:
若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
第二方面,本申请还提供了一种血管内超声成像装置。所述装置包括:
第一扫描模块,用于获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
回波处理模块,用于提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
第二扫描模块,还用于根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
超声成像模块,用于根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
上述血管内超声成像方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。补充扫描脉冲可以选用和主扫描脉冲不同的扫描频率,结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,这样,在不同血管内场景下都能保证得到清晰且全面的图像,提高了血管内超声成像的适用性。
附图说明
图1为一个实施例中血管内超声成像方法的应用环境图;
图2为一个实施例中血管内超声成像方法的流程示意图;
图3为一个实施例中目标位置和波形特征示意图;
图4为一个实施例中每一次扫描的脉冲组成示意图;
图5为一个实施例中第一种图像重建方式的流程示意图;
图6为一个实施例中第二种图像重建方式的流程示意图;
图7为一个实施例中预处理的流程示意图;
图8为一个实施例中血管内超声成像系统的流程示意图;
图9为一个实施例中血管内超声成像装置的结构框图;
图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的血管内超声成像方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,计算机设备102通过有线或无线与IVUS设备104进行通信。数据存储系统可以存储计算机设备102需要处理的数据。数据存储系统可以集成在计算机设备102上,也可以放在云上或其他网络服务器上。计算机设备102可以是终端或服务器。其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种血管内超声成像方法,以该方法应用于图1中的计算机设备102为例进行说明,包括以下步骤:
步骤202,获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波。
可选的,计算机设备控制IVUS设备向当前目标位置发射主扫描脉冲,并通过IVUS设备接收返回的主扫描脉冲回波,作为对当前目标位置进行扫描的第一部分数据。
其中,目标位置是指IVUS设备进行一次扫描的扫描位置。通常情况下,IVUS设备生成一帧超声图像对应一个扫描周期,在一个扫描周期内需要进行多次扫描,且每一次的扫描位置均不相同,即一帧超声图像对应多个互不相同的目标位置。
步骤204,提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型。
其中,波形特征能够用于表征目标位置处的血管组织特征,血管组织特征包括但不限于血管组织与IVUS探头的距离,以及血管组织的厚度等。补充脉冲类型包括但不限于高频率脉冲和低频率脉冲。
可选的,计算机设备从主扫描脉冲回波中识别关键波段,并从关键波段中识别出主扫描脉冲回波的波形特征,根据预先配置好的波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定本次扫描接收到的主扫描脉冲回波对应的目标补充脉冲类型。
具体的,在发射主扫描脉冲后,IVUS设备在接收主扫描脉冲回波并进行信号处理的同时,也会将该主扫描脉冲回波传输给计算机设备,计算机设备通过主扫描脉冲回波实时识别血管组织分布信息,血管组织分布信息相当于波形特征,进而对当前扫描周期是否需要发射补充扫描脉冲以及发送何种补充脉冲进行决策。如图3所示,左图中的白色粗线位置就是一次扫描的目标位置,右图中的波形对应于左图中白色粗线位置的回波信号,其中右上为原始回波信号,右下为解调后的回波信号。图中三个下括号对应的是同一位置血管内膜组织的回波信号的一个关键波段,三个上括号对应的是同一位置血管内膜组织的回波信号的另一个关键波段,可以看到血管内膜组织附近回波波形与其它位置会有明显差别。所以可以通过时域信号检测方法来确定回波中高能量段的时间位置,从而得到道血管组织与的探头的距离,以及血管组织的厚度。识别完毕后将根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定相应的目标补充脉冲类型。需要说明的是,血管组织分布信息的识别除了上述基于时域波形的处理方法外,还可以采用其他变换域下(如:频域,时频域,小波域等)进行识别。具体的识别处理方法,可以结合模式识别或深度学习的方法,对主扫描脉冲回波进行波形特征识别,以对应不同的处理策略,本实施例中不做限定。
步骤206,根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波。
可选的,对于每一种补充脉冲类型,计算机设备中可以预存一个或多个补充扫描脉冲,每一种补充脉冲类型对应的补充扫描脉冲的数量,以及每一个补充扫描脉冲的波形都可以预先配置好。计算机设备在确定一次扫描的目标补充脉冲类型之后,控制IVUS设备向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,补充扫描脉冲回波与补充扫描脉冲一一对应,得到至少一个补充扫描脉冲回波,作为对当前目标位置进行扫描的第二部分数据。
在一个可行的实施方式中,IVUS设备在一个扫描周期内,每一次扫描可以采用相同数量的补充扫描脉冲。
步骤208,根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
可选的,计算机设备将主扫描脉冲回波(作为第一部分数据)和至少一个补充扫描脉冲回波(作为第二部分数据)进行存储,作为对一个目标位置扫描得到的一组单次扫描数据。然后确定下一个目标位置,采用相同方式对第二个目标位置扫描得到的第二组单次扫描数据。以此类推,直到对一个扫描周期内的所有目标位置均完成扫描,得到分别和每一个目标位置对应的多组单次扫描数据。通常情况下,这些单次扫描数据是一维数据,计算机设备最后根据多组单次扫描数据进行图像重建,得到一个二维图像,即血管内超声成像结果。
上述血管内超声成像方法中,获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。补充扫描脉冲可以选用和主扫描脉冲不同的扫描频率,结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,这样,在不同血管内场景下都能保证得到清晰且全面的图像,提高了血管内超声成像的适用性。
在一个实施例中,根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,包括:将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
可选的,如图4所示,每次扫描的间隔时间相同,在一次扫描伊始,先发射个主扫描脉冲Pm,发出主扫描脉冲后,计算机设备会对该脉冲所产生的回波进行实时识别,根据识别结果确认在本扫描周期内是否需要发射补充波形以及需要发射何种类型的补充扫描脉冲(Px1、Px2等)。由于扫描间隔固定,所以对于本次扫描中所需发射的补充扫描脉冲需要在扫描间隔内完成发送和相应的回波接收。
主扫描脉冲Pm将对目标组织进行一个初步扫描,该脉冲所产生的回波除了用于成像外,还会被实时输入到回波判别模块,回波判别模块将依据此回波,确认后续补充脉冲发射的策略。可以选择系统可支持的扫描频率范围的低频段作为主扫描脉冲波Pm,从而获取更多的组织轮廓及分布信息。而另一个实例中,也可以考虑使用中间频率作为Pm,使得Pm脉冲对于不同的血管组织分布更具备普适性。主扫描脉冲Pm的选取不仅限于单一频率的脉冲激励,还可以考虑使用包含有多重频率的脉冲激励波形(如使用线性调频技术的Chirp波),使得Pm具有涵盖整个系统可支持的扫描频率,从而Pm所产生的回波中也将包含各种的不同频率段的组织信息,从而有利于后续回波实时识别系统中更好的确认补充扫描脉冲的选择。
补充扫描脉冲Px1、Px2等,会在计算机设备中先预存多种不同的补充扫描脉冲波形,在每一次扫描过程中,计算机设备根据主扫描脉冲回波识别结果来决策需要增加发送哪几种补充扫描脉冲。对于具体的补充扫描脉冲,可以是单频率的脉冲激励信号,也可以是涵盖了多个频率的调制脉冲信号。
本实施例中,将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。补充扫描脉冲可以选用和主扫描脉冲不同的扫描频率,结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,这样,在不同血管内场景下都能保证得到清晰且全面的图像,提高了血管内超声成像的适用性。
在一个实施例中,根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果,包括:分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
可选的,由于补充扫描脉冲的不确定性,每次扫描所接收的回波数量并不确定,每次扫描的回波数 = 主脉冲扫描回波 + 补充扫描脉冲回波数,而对于IVUS图像重建而言,每次扫描仅需要一个回波信号。如图5所示,可以对同属于一次扫描的多个回波信号先进行信息融合,采用线性加权融合或基于其他变化域下的图像融合算法,将其融合为一个超声回波信号。然后,对于隶属于不同的扫描的融合超声回波信号进行能量匹配及归一化。最后再将同属于同一帧图像融合超声回波信号进行图像重建,即可得到一张组织信息更丰富更准确的IVUS图像。
本实施例中,分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。能够结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,提高了血管内超声成像的适用性。
在一个实施例中,根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果,还包括:根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
可选的,如图6所示,还可以将每一次扫描得到的主扫描脉冲回波和补充扫描脉冲回波进行分开处理,对于主扫描脉冲回波和补充扫描脉冲回波分别进行IVUS图像重建,对于重建出来的图像再进行同时显示或融合显示。在实际运行中,将以主扫描脉冲回波重建的IVUS图像作为主要显示,进行实时播放显示。若当前IVUS扫描帧还存在补充扫描脉冲的IVUS图像,可以在主扫描脉冲的IVUS图像旁边进行同步显示,或者是将同一时刻的IVUS图像(主扫描脉冲IVUS图像和补充扫描脉冲IVUS图像)进行实时融合,包括但不限于加权线性融合或其他变换域下的图像融合,然后进行显示。
本实施例中,根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。能够结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,提高了血管内超声成像的适用性。
在一个实施例中,根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,还包括:获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
可选的,在计算机设备中有预先设置好的针对于不同扫描信号频率所对应的预处理参数,包括但不限于FIR带通滤波器的抽头系数,正交解调中的解调系数等。在IVUS设备每次发射主扫描脉冲前时,计算机设备会识别主扫描脉冲的信号频率,将这个信号频率相当于主扫描脉冲回波的信号频率,然后自动配置与信号频率匹配的预处理参数,以确保可以使用正确的参数对不同信号频率的超声回波信息进行处理。
具体的,采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理的流程如图7所示。
其中,A/D转换用于将回波接收电路中传输过来的模拟超声信号转换为数字超声信号。
滤波用于对数字超声信号进行去噪处理,提高超声信号的信噪比。具体的滤波方法包括但不仅限于 FIR滤波,IIR滤波以及小波分解等。以FIR滤波为例,会实现FIR滤波器处理程序,但对于FIR抽头系数不会直接固化在代码中,而是实时地根据当前的扫描频率配置对应的FIR抽头系数。
包络解调用于正交解调或希尔伯特变换等。换能器发出的超声信号在穿过血管组织时会产生反射,即为超声回波信号,该回波信号与发出的超声信号具有相同的振荡频率,而组织相关的信息则以类似幅度调制的方调制在了回波信号中。所以为了从超声回波信号中提取对应的组织信息,需要对超声回波信号进行包络解调。以正交解调为实例,采用正交解调算法,但对于用于正交解调算法的中心频率值不会固化在程序中,而是实时地根据当前的扫描频率进行配置。
降采样用于根据奈奎斯特采样定理,可以将降低采样率,从而减少或许需要处理的数据量提高后续图像处理效率。经包络解调后的超声信号,其血管组织相关信息所在的频率范围会被降到较低的频段范围内,降低采样率可以减少或许需要处理的数据量提高后续图像处理效率。而在降低采样前,一般需要低通滤波器进行低通滤波以滤除高频的干扰成分,低通滤波器可能会由于扫描中心频率不同而需要有所变化,所以此处滤波器的滤波系数也会实时地根据当前的扫描频率进行配置。
本实施例中,获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。能够根据信号频率实施调整对回波信号的预处理参数,实现对多频率的扫描脉冲处理,结合多频率的扫描脉冲进行超声成像,提高了血管内超声成像的适用性。
在一个实施例中,波形特征和补充脉冲类型的关联信息的确定方式,包括:获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
可选的,血管组织特征包括血管组织距离探头的距离、血管组织厚度等。例如,对于血管组织距离探头近或组织厚度较薄的,可以选取高频率的补充脉冲类型,因为高频率脉冲激励具备较高的轴向分辨率但穿透深度较浅,从而获取更多血管组织细节。对于血管组织距离探头较远或血管组织较厚的,则使用穿透力更强的低频率的补充脉冲类型。类似的,通过高能量段回波的波形特征,还可以通过以上类似的方法,在回波中识别出钙化区或导丝伪影等问题,从而确定目标补充脉冲类型。
本实施例中,获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,能够得到波形特征和补充脉冲类型的关联信息,从而在每一次扫描过程中,根据回波的识别结果自动匹配合适的补充扫描脉冲,提高了血管内超声成像的效率。
在一个实施例中,提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型,包括:对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
可选的,计算机设备通过主扫描脉冲回波实时识别血管组织分布信息,血管组织分布信息相当于波形特征,如果血管组织分布信息中存在血管组织与IVUS探头的距离较远、血管组织的厚度较厚等问题,则波形特征的识别结果视为满足补充脉冲条件,根据预先配置的波形特征和补充脉冲类型的关联信息,选择波形特征对应的目标补充脉冲类型。如果血管组织分布信息中完全不存在血管组织与IVUS探头的距离较远、血管组织的厚度较厚等问题,则波形特征的识别结果视为不满足补充脉冲条件,无需再次发射补充扫描脉冲,可以直接采用主扫描脉冲回波进行血管内超声成像。
本实施例中,对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。只有在回波的识别结果满足补充脉冲条件条件时,才继续发射补充扫描脉冲,避免在不需要补充扫描脉冲时仍继续发射补充扫描脉冲的情况,提高了血管内超声成像的效率。
在一个实施例中,一种血管内超声成像方法,包括:
获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
提取主扫描脉冲回波的波形特征,对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果不满足补充脉冲条件,直接根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波。
获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理。
将预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;确定一个扫描周期内的多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据,得到一个扫描周期内的多组单次扫描数据。
可以分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
或者,根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,以血管内超声成像方法应用于一种血管内超声成像系统为例,如图8所示,系统包括:
扫描脉冲控制模块:由该模块确定当前所应使用的扫描脉冲(主扫描脉冲和补充扫描脉冲),并将相应的控制信息实时地发送给脉冲激励控制模块、超声信号处理配置模块。
脉冲激励控制模块:根据扫描频率控制模块的控制信号,实时生成对应的脉冲控制信号,从而控制脉冲激励电路发射对应的超声脉冲激励。
脉冲激励电路:该电路受脉冲激励控制模块控制,可以产生20-80MHz或者更宽范围的脉冲激励信号,对IVUS超声探头进行激励,从而产生超声波。
回波接收电路:超声回波信号经IVUS探头接收后转换为电信号,该电信号将会被回波接收电路接收,并进行相应的处理(如:小信号放大及抗混叠滤波等)。
超声信号处理配置模块:该模块根据扫描频率控制模块的控制信号,实时生成对应的信号处理相关参数(如:带通滤波器系数等),并实时发送给超声信号处理模块。
超声信号处理模块:该模块将回波接收电路所传输的超声信号从模拟信号转换为数字信号,然后进行相应的数字信号处理。
信号融合及图像重建模块:超声信号处理模块将经过处理后的超声信号传输到本模块中。本模块收到经过信号处理后的超声回波信号后,会对不同扫描脉冲对应的回波进行融合和超声重建,从而得到二维的IVUS图像。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的血管内超声成像方法的血管内超声成像装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个血管内超声成像装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于血管内超声成像方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图9所示,提供了一种血管内超声成像装置900,包括:第一扫描模块901、回波处理模块902、第二扫描模块903和超声成像模块904,其中:
第一扫描模块901,用于获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
回波处理模块902,用于提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
第二扫描模块903,用于根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
超声成像模块904,用于根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,第一扫描模块901还用于向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
在一个实施例中,第二扫描模块903还用于向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到与至少一个补充扫描脉冲分别对应的至少一个补充扫描脉冲回波。
在一个实施例中,超声成像模块904还用于将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,超声成像模块904还用于分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,超声成像模块904还用于根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,装置还包括:
信号处理模块,用于获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,回波处理模块902还用于获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
在一个实施例中,回波处理模块902还用于对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
在一个实施例中,超声成像模块904还用于若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
上述血管内超声成像装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种血管内超声成像方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图10中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到与至少一个补充扫描脉冲分别对应的至少一个补充扫描脉冲回波。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到与至少一个补充扫描脉冲分别对应的至少一个补充扫描脉冲回波。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;提取主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;根据目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;根据主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:向目标位置发射主扫描脉冲,并接收返回的主扫描脉冲回波。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:向目标位置一次发射至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到与至少一个补充扫描脉冲分别对应的至少一个补充扫描脉冲回波。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为目标位置对应的一组单次扫描数据;在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;根据多组单次扫描数据,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;根据多个融合回波信号进行图像重建,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;根据第一成像结果和至少一个第二成像结果进行图像融合,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取主扫描脉冲回波的信号频率;根据信号频率确定预处理参数,并采用预处理参数对主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取波形特征和补充脉冲类型的关联信息。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对波形特征进行识别,得到识别结果;若识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定波形特征对应的目标补充脉冲类型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若识别结果不满足补充脉冲条件,根据主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种血管内超声成像方法,其特征在于,所述方法包括:
获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
提取所述主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定所述主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;所述波形特征和补充脉冲类型的关联信息的确定方式,包括:获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取所述波形特征和补充脉冲类型的关联信息;
根据所述目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
根据所述主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波,包括:
向目标位置发射所述主扫描脉冲,并接收返回的所述主扫描脉冲回波。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波,包括:
向所述目标位置一次发射所述至少一个补充扫描脉冲,并依次接收返回的每一个补充扫描脉冲回波,得到至少一个补充扫描脉冲回波。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,包括:
将所述主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,作为所述目标位置对应的一组单次扫描数据;
在一个扫描周期内,确定多个互不相同的目标位置,并获取每一个目标位置对应的一组单次扫描数据;
根据多组单次扫描数据,得到所述血管内超声成像结果。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据多组单次扫描数据,得到所述血管内超声成像结果,包括:
分别将同一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波进行信息融合,得到多个融合回波信号;
根据所述多个融合回波信号进行图像重建,得到所述血管内超声成像结果。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据多组单次扫描数据,得到所述血管内超声成像结果,还包括:
根据每一组单次扫描数据中的主扫描脉冲回波进行图像重建,得到第一成像结果;
根据每一组单次扫描数据中的至少一个补充扫描脉冲回波进行图像重建,得到至少一个第二成像结果;
根据所述第一成像结果和所述至少一个第二成像结果进行图像融合,得到所述血管内超声成像结果。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果,还包括:
获取所述主扫描脉冲回波的信号频率;
根据所述信号频率确定预处理参数,并采用所述预处理参数对所述主扫描脉冲回波和所述至少一个补充扫描脉冲回波进行超声信号预处理;
并根据超声信号预处理后的主扫描脉冲回波和至少一个超声信号预处理后的补充扫描脉冲回波,得到所述血管内超声成像结果。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提取所述主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定所述主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型,包括:
对所述波形特征进行识别,得到识别结果;
若所述识别结果满足补充脉冲条件,根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定所述波形特征对应的目标补充脉冲类型。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述识别结果不满足补充脉冲条件,根据所述主扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
10.一种血管内超声成像装置,其特征在于,所述装置包括:
第一扫描模块,用于获取与主扫描脉冲对应的主扫描脉冲回波;
回波处理模块,用于提取所述主扫描脉冲回波的波形特征,并根据波形特征和补充脉冲类型的关联信息,确定所述主扫描脉冲回波的波形特征对应的目标补充脉冲类型;
所述回波处理模块还用于获取血管内超声涉及的多个血管组织特征,并确定每一个血管组织特征对应的补充脉冲类型;分别获取每一个血管组织特征对应的样本扫描脉冲回波,并分别从各样本扫描脉冲回波中提取与每一个血管组织特征对应的样本波形特征;根据同一个血管组织特征对应的样本波形特征和补充脉冲类型,获取所述波形特征和补充脉冲类型的关联信息;
第二扫描模块,还用于根据所述目标补充脉冲类型确定至少一个补充扫描脉冲,并获取与每一个补充扫描脉冲分别对应的补充扫描脉冲回波;
超声成像模块,用于根据所述主扫描脉冲回波和至少一个补充扫描脉冲回波,得到血管内超声成像结果。
11.一种血管内超声成像系统,其特征在于,所述系统用于执行权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤,所述系统包括:
扫描脉冲控制模块,用于确定当前所应使用的扫描脉冲,并将相应的控制信息发送给脉冲激励控制模块和超声信号处理配置模块;
所述脉冲激励控制模块,用于根据所述控制信息,控制脉冲激励电路发射对应的超声脉冲激励;
脉冲激励电路,用于受脉冲激励控制模块控制,产生脉冲激励信号,对IVUS超声探头进行激励,从而产生超声波;
回波接收电路,用于接收由IVUS探头转换超声回波信号得到的电信号;
所述超声信号处理配置模块,用于根据所述控制信息,实时生成对应的信号处理相关参数并发送给超声信号处理模块;
超声信号处理模块,用于将所述回波接收电路接收的电信号转换为数字信号;
信号融合及图像重建模块,用于接收所述超声信号处理模块生成的数字信号,对不同超声回波信号对应的数字信号进行融合和超声重建。
12.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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