CN116115265A - 一种超声波发射方法、超声成像方法和超声成像设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种超声波发射方法、超声成像方法和超声成像设备,其中超声波发射方法包括控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,第一超声波序列包括至少一个聚焦波,第二超声波序列包括沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波;其中至少一组第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,至少一组第二超声波序列中除前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,第一发射电压大于第二发射电压。通过提高第二超声波序列中与第一超声波序列相邻的前N个非聚焦波的发射电压,降低超声波检测过程中出现的干扰,提高超声成像的效果。
Description
技术领域
本申请实施例涉及超声成像领域,尤其涉及一种超声波发射方法、超声成像方法和超声成像设备。
背景技术
医用超声成像诊断设备利用超声波在人体中的传播,能够得到人体组织和器官结构的超声波特征信息。其中,针对不同的检查需求均有其适用的超声波发射条件,例如对于组织的二维灰阶图像适用聚焦波发射,而对于高帧率超快血流成像则适用非聚焦波(例如平面波和发散波)。为了能在超声波检查中获取到用户更多的检查信息,目前存在双工的超声波工作模式,即在检查过程中交替改变超声波的发射条件,例如聚焦波和非聚焦波发射模式交替进行(即交替发射聚焦波和非聚焦波),这样能够同步实现高空间分辨率的组织二维灰阶图像和高帧率的超快血流成像或向量血流成像。
然而,这种交替发射超声波的工作模式虽然能够获取到更丰富的超声波检查信息,但是在检测的过程中容易出现干扰,成像效果不理想。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请实施例提供了一种超声波发射方法、超声成像方法和超声成像设备,能够降低超声波检测过程中出现的干扰,提高超声成像的效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种超声波发射方法,包括:
控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压;
其中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小不超过第一安全阈值,所述第一安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和所述非聚焦波对应的发射参数确定,所述部分安全指标包括空间峰值时间平均声强安全指标、机械指数安全指标和热指数安全指标;且在交替性地发射所述第一超声波序列和所述第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足预设要求,所述预设要求为所述超声探头的表面温度不超过所述声输出的基本安全指标中探头表面温度安全指标规定的第二安全阈值。
第二方面,本申请实施例提供了一种超声成像方法,包括:
向扫描目标发射超声波,其中,向所述扫描目标发射超声波时采用上述第一方面实施例中的任意一项的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流速度矢量;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流速度矢量和所述组织图像。
第三方面,本申请实施例提供了一种超声波发射方法,包括:
控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压;
其中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小不超过第一安全阈值,所述第一安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和所述非聚焦波对应的发射参数确定,所述部分安全指标包括空间峰值时间平均声强安全指标、机械指数安全指标和热指数安全指标;且在交替性地发射所述第一超声波序列和所述第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足预设要求,所述预设要求为所述超声探头的表面温度不超过所述声输出的基本安全指标中探头表面温度安全指标规定的第二安全阈值。
第四方面,本申请实施例提供了一种超声成像方法,包括:
向扫描目标发射超声波,其中,向所述扫描目标发射超声波时采用上述第三方面实施例中的任意一项的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流图像;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流图像和所述组织图像。
第五方面,本申请实施例提供了一种超声波发射方法,包括:
向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压。
第六方面,本申请实施例提供了一种超声成像方法,包括:
向扫描目标发射超声波序列,其中,向所述扫描目标发射超声波序列时采用上述第五方面实施例中的任意一项的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流图像;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流图像和所述组织图像。
第七方面,本申请实施例提供了一种超声成像设备,包括:
超声探头;
发射/接收电路,发射/接收电路用于控制超声探头向扫描目标发射超声波并接收超声回波,获得超声回波信号;
处理器,处理器用于处理超声回波信号,获得目标心脏的组织图像或超声波频谱数据;
显示器,显示器用于显示组织图像或超声波频谱数据;
处理器还用于执行上述第一方面、第三方面或第五方面实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述第二方面、第四方面或第六方面实施例的超声成像方法。
第八方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面、第三方面或第五方面实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述第二方面、第四方面或第六方面实施例的超声成像方法。
第九方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,应用于超声成像设备,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面、第三方面或第五方面实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述第二方面、第四方面或第六方面实施例的超声成像方法。
第十方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行如上述第一方面、第三方面或第五方面实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述第二方面、第四方面或第六方面实施例的超声成像方法。
本申请的一些实施例中,通过控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,其中第二超声波序列中的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,其中第一发射电压高于第二反射电压,本申请实施例的第二超声波序列的非聚焦波的发射电压是非均匀的,尤其是第二超声波序列中的前N个非聚焦波的发射电压比后面的非聚焦波的发射电压要高,由于第一超声波序列的最后一个聚焦波之后紧跟着第二超声波序列中的前N个非聚焦波,因此可以通过提高第二超声波序列中的前N个非聚焦波的发射电压,从而降低聚焦波的回波对非聚焦波的发射造成的干扰,进而提高超声成像的效果,另外,由于只提高了第二超声波序列中的部分非聚焦波的发射电压,因此能够控制在交替性地发射第一超声波序列和第二超声波序列过程中的超声探头表面温度,使其符合安全指标的规定。
本申请的一些实施例中,第二超声波序列包括沿至少两个发射角度的多个非聚焦波,通过沿至少两个发射角度的多个非聚焦波的回波数据得到向量血流速度在不同发射角度上的投影分量(即速度分量),进而可以得到向量血流速度,由于向不同发射角度发射的多个非聚焦波的发射电压也是不均匀的,能够降低聚焦波对非聚焦波的干扰程度,在交替性地向扫描目标发射第一超声波序列和第二超声波序列时,能够实现高帧率、低干扰而且满足安全指标规定的超声血流成像,具有较好的成像效果。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1是本申请一个实施例提供的超声成像设备的结构连接图;
图2是本申请一个实施例提供的向量血流速度合成示意图;
图3是本申请一个实施例提供的一种超声波发射方法的流程图;
图4是本申请一个实施例提供的另一种超声波发射方法的流程图;
图5至图10是本申请一些实施例的第一超声波序列和第二超声波序列交替发射的发射发射方式的示意图;
图11是本申请一个实施例提供的超声成像方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本申请进行进一步的说明。所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
如图1所示为一种超声成像设备的结构框图。其中,超声成像设备100包括超声探头110、发送/接收选择开关120、接收电路130、处理器140、显示器150、发射电路160以及存储器170。发送/接收选择开关120可以激励超声探头110经由发射电路160向目标区域发射超声波束,并通过超声探头110经由接收电路130接收从目标区域返回的超声波束的超声回波。处理器140可以基于超声波束的超声回波得到超声回波信号,并对超声回波信号进行处理。
示例性地,发送/接收选择开关120可以激励超声探头110经由发射电路160向目标血流区域发射超声波,并通过超声探头110经由接收电路130接收从该目标血流区域返回的该超声波的超声回波。处理器140可以基于超声回波,获得超声回波信号;并对该超声回波信号进行信号处理,得到向量血流速度。
传统的利用多普勒原理PW得到的血流速度是基于角度校正后的速度,本申请所说的向量血流速度较传统的角度校正后的速度更能准确的表示血流的实际速度大小和方向。
其中,向量血流速度可以是通过斑点跟踪法、横向波振荡法、多角度偏转发射/接收等任一方法计算得到的。
以通过多角度偏转发射/接收方法得到向量血流速度为例,发送/接收选择开关120可以激励超声探头110经由发射电路160沿第一扫描角度向目标血流区域发射超声波,并通过超声探头110经由接收电路130接收从该目标血流区域返回的该超声波的超声回波。处理器140可以基于超声回波,获得沿该第一扫描角度的第一超声回波信号,根据该第一超声回波信号,得到目标血流区域内目标位置(也可以叫目标点)的第一血流速度,该第一血流速度实际上是该目标位置的向量血流速度在该第一扫描角度上的投影分量(也可以称之为速度分量)。同样的,激励超声探头110经由发射电路160沿第二扫描角度向目标血流区域发射超声波,可得到该目标位置的第二血流速度,该第二血流速度实际上是该目标位置的向量血流速度在该第二扫描角度上的投影分量(也可以称之为速度分量)。对该第一血流速度和第二血流速度进行角度合成得到实际的速度大小和方向,即向量血流速度。如图2所示,目标位置的向量血流速度在第一扫描角度上的速度分量为第一血流速度v1,目标位置的向量血流速度在第二扫描角度上的速度分量为第二血流速度v2,通过角度合成,对两个速度分量分别做垂线,根据两条垂线的交点便可确定目标位置的向量血流速度以上对两个不同扫描角度对应的速度分量进行角度合成只是示意性说明,对于不同扫描角度对应的速度分量的合成都可以参考图2所示相关说明进行理解。本申请也不限定扫描角度的数量,即不限定速度分量的数量,对于三个或者以上扫描角度对应的速度分量进行角度合成,也可参考上述相关说明进行理解,此处不做穷举。
需要说明的是,不同扫描角度的速度分量,可以采用自相关法得到。
速度分量的计算公式可参考如下:
其中,vi表示不同扫描角度下所计算的速度分量(例如,当有两个不同角度时,如图2所示,式中i=1、2,v1和v2则表示两个不同扫描角度下的速度分量),f0表示探头发射信号的中心频率,fPRF表示同一扫描角度的发射PRF(Pulse Repetition Frequency,脉冲重复频率),N表示发射次数,x(m)表示第m次发射并接收处理后的信号的实部,y(m)表示第m次发射并接收处理后的信号的虚部,是取虚部算子,是取实部算子,j是虚数单位。
本申请的一个实施例中,还可以基于斑点跟踪的向量血流成像方法得到向量血流速度。其中可以采用绝对差值求和实现斑点跟踪的向量血流速度计算。其中,还可以基于平面波发射和斑点跟踪法,得到精度更高的向量血流速度。
本申请的一个实施例,还可以基于横向波振荡法的向量血流成像方法得到向量血流速度。其中,通过传统的基于多普勒原理的计算方法得到纵向速度,通过产生横向振荡的超声声场再基于自相关法计算得到横向速度,然后合并横纵向速度得到向量血流速度。
上述所说的向量血流速度,其速度大小为血流(如血流中的红细胞)的实际速度大小,或者说更接近血流(如血流中的红细胞)的实际速度大小;其速度方向为血流(如血流中的红细胞)的实际流动方向,或者说更接近血流(如血流中的红细胞)的实际流动方向;向量血流速度的方向可以在成像平面内的0°到360°的区间,其方向可表征血流的实际流动方向。
示例性地,处理器140还可以基于超声回波,获得超声回波信号;并根据超声回波信号,得到目标区域的超声图像。该超声图像可以是表征血管或其他组织结构的超声灰阶图像(简称B图),也可以是表征血流信息的彩色超声多普勒血流图(简称彩超Color图)。对超声回波信号的信号处理方式包括但不限于对超声回波信号进行波束合成、正交解调、壁滤波、彩色编码等。处理器140得到的超声图像可以存储于存储器170中。并且,超声图像可以在显示器150上显示。其中,传统彩超处理的壁滤波步骤可以采用传统的IIR或FIR等滤波器得到信噪比高的血流信号,然后对血流信号进行处理计算得到血流速度。
示例性地,向量血流速度在超声图像上用动态或静态的标识物表示,其中标识物的指向表示向量血流速度的速度方向,标识物的大小或透明度表示向量血流速度的速度大小。
示例性地,向量血流速度在超声图像上用动态的标识物表示包括:标识物在相邻两帧超声图像上的位置动态地更新,以形成随时间变化呈流动状的效果,其中标识物的位置表示血管组织内血流的相应位置。
需要说明的是,向量血流的动态显示可通过在超声图像上显示动态的标识物进行呈现,具体实现可参考下面的描述:首先得到当前帧血流的向量血流速度的大小和方向,然后将一些标识物随机的显示在血管组织的超声图像中。其中,这些标识物可以是箭头、三角形、圆圈等符号。根据当前帧每一个标识物所在位置对应的血流的向量血流速度的大小和方向,结合相邻两帧的时间间隔,计算出下一帧该标识物所在位置,然后显示该标识物。以此类推,若干帧图像一起显示,则可以在视觉上呈现出血流的流动效果。
可选地,超声成像设备100中的显示器150可以为触摸显示屏、液晶显示屏等;或者显示器150可以为独立于超声成像设备100之外的液晶显示器、电视机等独立显示设备;或者显示器150可以是智能手机、平板电脑等电子设备的显示屏,等等。其中,显示器150的数量可以为一个或多个。
可选地,超声成像设备100中的存储器170可以为闪存卡、固态存储器、硬盘等。其可以为易失性存储器和/或非易失性存储器,为可移除存储器和/或不可移除存储器等。
可选地,超声成像设备100中的处理器140可以通过软件、硬件、固件或其任意组合来实现,可以使用电路、单个或多个专用集成电路(Application specific integratedcircuit,ASIC)、单个或多个通用集成电路、单个或多个微处理器、单个或多个可编程逻辑器件、或者前述电路和/或器件的任意组合、或者其他适合的电路或器件,从而使得处理器140可以执行本说明书中的各个实施例中的方法的相应步骤。
应理解,图1所示的超声成像设备100所包括的部件只是示意性的,其可以包括更多或更少的部件。例如,超声成像设备100还可以包括诸如键盘、鼠标、滚轮、轨迹球、等输入设备,和/或可以包括诸如打印机之类的输出设备。相应的外部输入/输出端口可以是无线通信模块,也可以是有线通信模块,或者两者的组合。外部输入/输出端口也可基于USB、如CAN等总线协议、和/或有线网络协议等来实现。本发明对此不限定。
参见图1所示,本申请的一个实施例提供的超声成像设备,包括:
超声探头100;
发射/接收电路,发射/接收电路用于控制超声探头100向扫描目标发射超声波序列并接收超声回波,获得超声回波信号;
处理器105,所述处理器用于处理所述超声回波信号,获得所述扫描目标的组织图像和/或血流图像;
显示器106,所述显示器106用于显示所述组织图像和/或血流图像;
所述处理器还用于执行本申请提供的任意一个实施例的超声波发射方法或超声成像方法。
一实施例中,发射/接收电路包括发射电路101和接收电路103。
本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现本申请提供的任意一个实施例的超声波发射方法或超声成像方法。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,应用于超声成像设备,该计算机程序被处理器执行时实现本申请提供的任意一个实施例的超声波发射方法或超声成像方法。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行本申请提供的任意一个实施例的超声波发射方法或超声成像方法。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或装置不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或装置固有的其他步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应当理解,在本申请实施例的描述中,多个(或多项)的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。
需要说明的是,图1的结构仅为示意,还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件和/或软件实现。
超声成像作为一项无创的医学影像技术,在血管疾病筛查和血流的常规检查诊断中起着不可替代的重要作用,根据基于多普勒原理进行超声血流成像,可以提供扫描区域范围内组织的情况以及血流的运动特性,从而可以知道扫描区域的组织功能是否出现异常。传统的超声血流成像是一种双工工作模式,包含血流的彩色图像和组织的二维灰阶图像,这种双工模式下,血流成像和组织成像几乎是同步的,但是两种图像的超声波发射条件是不同的,因为血流主要侧重灵敏度和显示帧率,而二维灰阶图像主要侧重空间分辨率。
为了达到近似的同步成像效果,血流成像的超声波发射与灰阶成像的超声波发射是交替进行的,这种交替发射的方式下,两种不同超声波在发射之间切换时会造成一定干扰。又由于血流的回波信号非常微弱,通常只有组织的回波信号强度的百分之几甚至更小,这样,交替发射过程中在灰阶成像发射切换到血流成像发射时,当前血流成像的发射就容易受到上一帧灰阶成像发射的干扰。
基于此,本申请实施例提供了一种超声波发射方法、超声成像方法和超声成像设备,通过增大超声波序列中其中一部分非聚焦波的发射电压,降低聚焦波的回波对非聚焦波的发射造成的干扰,进而提高超声血流成像的效果。
基于图1所示的超声成像设备,超声波发射方法如图3所示,具体可以包括但不限于以下步骤S100。
步骤S100,控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,第一超声波序列包括至少一个聚焦波,第二超声波序列包括多个非聚焦波;
至少一组第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,至少一组第二超声波序列中除前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,第一发射电压大于第二发射电压。
超声成像设备的超声探头通过交替发射第一超声波序列和第二超声波序列对扫描目标(例如,人体或者动物体内的器官、组织、血管等等,图中未示出)进行超声扫查,其中第一超声波序列包括聚焦波,用于进行组织的灰阶成像,第二超声波序列包括非聚焦波,用于进行血流成像;由于第一超声波序列和第二超声波序列是交替发射的,在完成第一超声波序列的发射之后,超声探头接着发射第二超声波序列,还接收第一超声波序列的回波信号和第二超声波序列的回波信号,根据当前双工工作模式下的回波信号强度,由于非聚焦波相对于聚焦波,其能量比较分散,超声探头获得的回波信号信噪比比较低,因此用于灰阶成像的第一超声波序列的回波信号远大于用于血流成像的第二超声波序列的回波信号,第一超声波序列产生的回波信号有可能对第二超声波序列产生的回波信号产生影响,使得血流成像的过程受到干扰。
为了避免出现干扰,相关技术采用了不同的处理方式,但都具有相应的弊端存在。例如,传统的彩色超声图像在超声波发射过程中,增加空扫描过程,使得第一超声波序列和第二超声波序列之间形成时间差,也就是灰阶扫描发射后不马上进行血流成像的扫描发射,从而降低快速切换超声波信号导致的干扰,但是这种方法增加了扫描过程的空闲时间,导致超声图像的帧率降低;又如,对于向量血流成像,可以调整血流图像的增益或者提高血流成像的发射电压,但是通过调小增益使得可见干扰减少的同时,会影响血流的充盈度,而提高电压则不能超过目前声输出的安全法规要求,因此电压的提高幅度有限。
本申请实施例采用非均匀的声输出方式,只针对有可能受到干扰的发射,增加该发射的声输出,从而改变第一超声波序列和第二超声波序列之间互相干扰的情况,并且整体的声输出不会增大很多,能够满足目前声输出的安全法规要求。
具体来说,通过超声探头交替产生第一超声波序列和第二超声波序列,第一超声波序列采用聚焦波,在第一超声波序列之后产生的第二超声波序列包括多个非聚焦波,其中多个非聚焦波中的前N个非聚焦波采用第一发射电压,多个非聚焦波中除了前N个非聚焦波外,其他非聚焦波采用第二发射电压,并且第一发射电压大于第二发射电压,通过这种方式,使得采用第一发射电压的非聚焦波的回波信号的信号强度增大,从而降低第一超声波序列中聚焦波的回波信号对第一发射电压的非聚焦波的回波信号的影响。
值得注意的是,为了得到更加准确的血流的运动状态,在一些情况下,可以调整非聚焦波的发射角度,基于多个不同发射角度的非聚焦波的回波数据得到沿多个不同发射角度上对应的多个血流速度分量,合成这些血流速度分量可以得到更为精确的血流速度矢量即向量血流速度。
具体来说,对于步骤S100中第二超声波序列的发射方式,可以通过以下步骤实现:
步骤S200,控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,第一超声波序列包括至少一个聚焦波,第二超声波序列包括沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波;
上述步骤S200中,第二超声波序列中包含沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波,在一组第二超声波序列中,非聚焦波的数量可以根据需要确定(大于或等于两个),并且非聚焦波的发射角度也可以根据需要确定(至少两个方向),一个非聚焦波发射后对应获得一个非聚焦波的回波信号,对某一个发射角度下至少两个非聚焦波的回波信号进行处理得到扫描目标内血流沿该某一发射角度的速度分量;其中,改变非聚焦波的发射角度,可以得到扫描目标内血流沿不同发射角度的速度分量,对这些速度分量进行角度拟合,可以得到扫描目标内血流的向量速度,从而构建出完整的、精度更高的超声向量血流图像,在向量血流图像中,可以通过标识物(例如箭头,三角形图标等)的运动状态更直观的观察到扫描目标内血流的运动状态。本申请实施例中,通过控制超声探头中各阵元的发射延时,可以改变发射角度,使得在一组第二超声波序列中得到多个不同发射角度的非聚焦波;例如,参照图5所示,以朝向左下的箭头表示沿第一偏转角度发射的非聚焦波,以垂直向下的箭头表示沿第二偏转角度发射的非聚焦波,以朝向右下的箭头表示沿第三偏转角度发射的非聚焦波,第一偏转角度、第二偏转角度和第三偏转角度不同,并且上述偏转角度是相对某一发射角度而言的,因此在超声扫查的实际操作过程中,可以选取第一偏转角度作为基准发射角度,即可相对于基准发射角度进行调整,得到第二偏转角度和第三偏转角度。
对于聚焦波,可以通过获得多组聚焦波的回波信号后,得到多帧超声灰阶图像,这些超声灰阶图像可以显示扫描目标的组织情况,在超声灰阶图像上叠加前述通过多个非聚焦波得到的超声向量血流图像,即可同时观察到扫描目标的组织状况和血流的运动状态。
可以理解的是,上述非聚焦波可以采用平面波或者发散波。尽管平面波的波束或者发散波的波束可以覆盖超声探头的几乎整个成像区域,成像帧率很高,但是平面波或者发散波都没有在人体内部形成焦点,平面波的波束或者发散波的波束的能量比较分散,回波信号信噪比比较低,而聚焦波由于其聚焦的特性,尽管每次扫描只能得到一根或者几根扫描线,多次发射后才能合成组织的灰阶图像,但是相对于聚焦波的回波信号来说,聚焦波的回波信号的信噪比高,影响到平面波或者发散波的回波信号的接收,因此,采用平面波或者发散波进行血流成像并交替性的采用聚焦波进行灰阶成像适用于本申请实施例的超声波发射方法。
由前述步骤的超声波发射方法可知,提高第二超声波序列中前N个非聚焦波的发射电压,从而增强这些非聚焦波的回波信号的强度,降低与这些非聚焦波邻近的聚焦波的回波信号所造成的干扰。根据目前声输出的安全法规要求,第一发射电压和第二发射电压的大小不可以超过第一安全阈值,第一安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和非聚焦波对应的发射参数确定,部分安全指标包括空间峰值时间平均声强安全指标、机械指数安全指标和热指数安全指标;且在交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,第一发射电压和第二发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足预设要求,预设要求为超声探头的表面温度不超过声输出的基本安全指标中探头表面温度安全指标规定的第二安全阈值。
在超声影像检查中,声输出需要满足基本安全指标。声输出的基本安全指标包括:衰减后的空间峰值时间平均声强(DeratedSpatial-Peak Temporal-Average Intensity,ISPTA.3)安全指标、机械指数(mechanical index,MI)安全指标、热指数(Thermal Index,TI,包括TIS、TIB和TIC)安全指标和探头表面温度安全指标。这些安全指标的数值的实际大小均由超声探头的发射电压决定。也就是说,除了发射电压,其他发射参数都固定不变的情况下,每一项安全指标均决定了超声探头的一个上限发射电压。由于在超声影像检查中,这些安全指标应同时满足标准,因此它们各自决定的上限发射电压中的最低值即为最终的安全电压上限。
由于聚焦波和非聚焦波彼此性质的不同,使得在上述安全指标下采用聚焦波持续发射和采用非聚焦波持续发射可用的上限发射电压是不同的。
传统聚焦波发射时MI可能决定了最终的上限发射电压,而非聚焦波无聚焦,相比传统聚焦波模式,在相同MI值的情况下,非聚焦波的发射电压理论上可以提高较多。根据食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)标准(非眼科检查),MI值应不大于1.9,但对于非聚焦波来说,一般MI值的限制不是提高非聚焦波能量的瓶颈。同样地,对于Ispta.3以及TI来说,非聚焦波能量比较分散,这几个值通常也不是提高非聚焦波能量的瓶颈。相对于采用传统聚焦波,采用非聚焦波时,Ispta.3、MI和TI决定的电压上限可以提高较多,但由于非聚焦波使用的探头孔径较多,甚至全孔径发射,这将使得探头表面温升明显,尤其是对于相控阵探头做心脏成像时,为增大扫描范围,全孔径发射时探头表面温升可能是主要问题。因此,使用非聚焦波发射,虽然Ispta.3、MI和TI决定的电压上限可以提高较多,但由于探头表面的温升问题,很可能导致最终的安全电压上限反而被拉低很多。
除了控制第二超声波序列的发射电压,第一超声波序列的发射电压也需要符合声输出的安全法规要求,例如,第一超声波序列中的聚焦波的发射电压为第三发射电压,第三发射电压的大小不超过第三安全阈值,第三安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和聚焦波对应的发射参数确定;且在交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,第一发射电压、第二发射电压和第三发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足上述预设要求。
上述第一超声波序列和第二超声波序列的发射参数可以包括如下至少之一:发射阵元数、焦点位置、发射频率和激励信号的长度。通过调整这些发射参数可以改变聚焦波和非聚焦波的发射情况,使其在满足声输出的安全法规要求的同时,满足本申请实施例的超声波发射方法中的发射电压要求。需要说明的是,发散波的焦点在超声探头的后面,相当于虚焦点,平面波可以理解为焦点位置在无穷远处。发射参数的调整方式有多种,本领域技术人员可以根据实际扫描目标的不同、扫描时间的不同、成像质量的不同等方面确定调整方式,在此不进行列举说明。
值得注意的是,本申请实施例中,可以按照不同的方式划分第一超声波序列和第二超声波序列。如下图5—图10所示,以粗实线箭头表示第一超声波序列中的聚焦波,以细实线箭头表示第二超声波序列中的第一发射电压的非聚焦波,以细虚线箭头表示第二超声波序列中的第二发射电压的非聚焦波,图5-图10示出了超声波按照一定的时序进行发射,其中对于非聚焦波,朝向左下、垂直向下、朝向右下的箭头分别代表不同的发射角度,分别记为第一发射角度的第一非聚焦波、第二发射角度的第二非聚焦波、第三发射角度的第三非聚焦波。因此可以知道,在图5-图10中每组非聚焦波均包括上述的第一非聚焦波、第二非聚焦波和第三非聚焦波。
在一些情况下,超声探头发射第一超声波序列和第二超声波序列的方式如图5所示,依次发射如下第一超声波序列和第二超声波序列:
第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、第一非聚焦波、聚焦波、第三非聚焦波、第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、第一非聚焦波、第二非聚焦波、聚焦波……
上述过程中,可以看作一个聚焦波作为一组第一超声波序列,相邻两个聚焦波之间的非聚焦波组成一组第二超声波序列,第二超声波序列中的第一个非聚焦波采用第一发射电压,其他非聚焦波采用第二发射电压。一组第二超声波序列中包含两个第一非聚焦波、两个第二日非聚焦波和两个第三非聚焦波,基于相同发射角度的两个非聚焦波的回波数据计算得到一个发射角度上对应的速度分量,基于三种不同发射角度的非聚焦波的回波数据计算得到三个发射角度上对应的三个速度分量,通过对这三个速度分量进行角度拟合,得到血流的速度矢量即向量血流速度。值得注意的是,两组相邻的第二超声波序列各自的第一个非聚焦波,采用不同的发射方向,并且三组相邻的第二超声波序列各自的第一个非聚焦波分别是第一发射角度、第二发射角度和第三发射角度。同时,每组第二超声波序列中包括六个非聚焦波,可以看作前三个非聚焦波为一组,后三个非聚焦波为一组,每组内的三个非聚焦波的发射角度各不相同。
当然,第二超声波序列中的非聚焦波的个数至少包括两个,其可以少于六个,以具有两个发射角度为例,例如一组第二超声波序列中包含一个第一发射角度的第一非聚焦波以及一个第二发射角度的第二非聚焦波,相邻的一组第二超声波序列中也包含一个第一发射角度的第一非聚焦波以及一个第二发射角度的第二非聚焦波;又例如,一组第二超声波序列中包含两个第一发射角度的第一非聚焦波,相邻的一组第二超声波序列中包含两个第二发射角度的第二非聚焦波。第二超声波序列中的非聚焦波的个数也可以多于六个,以具有三个发射角度为例,第二超声波序列中非聚焦波的个数是三的倍数,如图6所示,因此可知,第二超声波序列包括多组非聚焦波,其中每组非聚焦波均包括多个非聚焦波且每组非聚焦波内的各个非聚焦波的发射角度均不相同。另外,在上述第一超声波序列中,聚焦波的数量也可以是多个,如图7所示。
上述图5还可以这样划分第一超声波序列和第二超声波序列:超声探头的每三次发射作为一组发射组,每个发射组内一般包含第一发射角度、第二发射角度和第三发射角度的三个非聚焦波,这些非聚焦波采用第二发射电压发射;超声探头在实际发射过程中,对于其中一些发射组,将其中一个非聚焦波替换成聚焦波,并调整该聚焦波后面的一个非聚焦波为第一发射电压;如图5所示,每两个发射组为一个发射周期,周期内第一个发射组中选择一个非聚焦波替换成聚焦波,周期内的第二个发射组保持不变,其中,每次被替换的非聚焦波,依次为第一非聚焦波、第二非聚焦波和第三非聚焦波。这样在每个周期内,由于存在一个被替换的非聚焦波,周期内与被替换的非聚焦波具有相同发射角度的另一个非聚焦波无法利用聚焦波的回波数据来计算该发射角度下对应的血流的速度分量,此时被替换的非聚焦波的回波数据可以由被替换的非聚焦波的前一个组或者前几个组内对应的非聚焦波的超声回波数据和后一个组或者后几个组内对应的非聚焦波的超声回波数据插值获得。例如,图5中第二个聚焦波所在的发射位置本来用于发射第四个发射组的第二发射角度对应的第二非聚焦波,那么可以由第三个发射组和第五个发射组中的两个第二非聚焦波的回波数据通过插值获得第四个发射组中被替换的第二非聚焦波的回波数据,利用第三发射组的第二非聚焦波的回波数据和上述被替换的第二非聚焦波的回波数据,或者利用上述被替换的第二非聚焦波的回波数据和第五发射组的第二非聚焦波的回波数据,可以计算得到沿第二发射角度的一个血流速度分量。
由上述图5可知,在发射多组第二超声波序列的过程中,当前发射的第二超声波序列的首个非聚焦波与前一组第二超声波序列的首个非聚焦波的发射角度不同,由于首个非聚焦波采用的是第一发射电压,相比第二发射电压要高,因此为了避免在短时间内以同一个发射角度多次发射(容易造成同一处人体皮肤温升过高),上述三个发射角度之间分隔开来,以一定周期循环,每次第一发射电压的相同发射角度发射都相隔了一个较长周期,从而降低探头表面的温升。
可以理解的是,上述图5中第一超声波序列可以包含多个聚焦波;例如,第一超声波序列中包含两个聚焦波,图5的发射情况变成如图7所示。
可以理解的是,上述步骤S100和步骤S200中,实际上可以设置前N个非聚焦波采用第一发射电压,例如,N=2时,图5的发射情况变成如图8所示。
在一些情况下,超声探头发射第一超声波序列和第二超声波序列的方式如图9所示,依次发射如下第一超声波序列和第二超声波序列:
第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、聚焦波、第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、聚焦波、第一非聚焦波、第二非聚焦波、第三非聚焦波、聚焦波……
图9所示实施例中,第一超声波序列和第二超声波序列交替发射,同时第一超声波序列中仅包含一个聚焦波,第二超声波序列中包含完整的三个发射角度的非聚焦波,其中第二超声波序列中第一个非聚焦波采用第一发射电压,其余两个非聚焦波采用第二发射电压。那么相邻两个第二超声波序列中,基于相同发射角度的两个非聚焦波的回波数据计算沿相应发射角度的血流的速度分量。
可以理解的是,图9中第一超声波序列可以包含多个聚焦波,第二超声波序列也可以包括三的倍数个非聚焦波,则图9的发射情况变成如图10所示。
上述的图5-图10仅为本申请实施例中各个发射情况的举例,并不表示本申请实施例仅能以上述发射方式进行超声波发射,对于其他的发射方式,可以参照上述图5-图10的发射方式得到,在此不再一一举例说明。
值得注意的是,上述图5-图10都是提高(相对于第二发射电压的提高)第一超声波序列后面的非聚焦波的发射电压(即以第一发射电压)来发射的,但是在一些情况下,并非所有的第一超声波序列后面的非聚焦波都提高发射电压,可以隔开一段时间(例如几个发射周期)后再提高第一超声波序列后面的非聚焦波的发射电压,隔开的这一段时间内的非聚焦波,则可以按照常规的发射方式(即以第二发射电压)进行发射。
本申请实施例中提供的超声波发射方法中,第二超声波序列的非聚焦波的发射电压是非均匀的,尤其是第二超声波序列中的前N个非聚焦波的发射电压比后面的非聚焦波的发射电压要高,由于第一超声波序列的最后一个聚焦波之后紧跟着第二超声波序列中的前N个非聚焦波,因此可以通过提高第二超声波序列中的前N个非聚焦波的发射电压,从而降低聚焦波的回波对非聚焦波的发射造成的干扰,进而提高超声成像的效果,另外,由于只提高了第二超声波序列中的部分非聚焦波的发射电压,因此能够控制在交替性地发射第一超声波序列和第二超声波序列过程中的超声探头表面温度,使其符合安全指标的规定。另一方面,第二超声波序列包括沿至少两个发射角度的多个非聚焦波,通过沿至少两个发射角度的多个非聚焦波的回波数据得到向量血流速度在不同发射角度上的投影分量(即速度分量),进而可以得到向量血流速度,由于向不同发射角度发射的多个非聚焦波的发射电压也是不均匀的,能够降低聚焦波对非聚焦波的干扰程度,在交替性地向扫描目标发射第一超声波序列和第二超声波序列时,能够实现高帧率、低干扰而且满足安全指标规定的超声血流成像,具有较好的成像效果。
参照图11,本申请实施例还提供了一种超声成像方法,包括但不限于以下步骤S310至步骤S360:
步骤S310,控制超声探头向扫描目标发射超声波序列,其中,向扫描目标发射超声波序列时采用如上述的超声波发射方法;
步骤S320,接收扫描目标返回的第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
步骤S330,接收扫描目标返回的第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
步骤S340,根据第二超声回波信号获得扫描目标内的血流图像;
步骤S350,根据第一超声回波信号获得扫描目标的至少一部分的组织图像;
步骤S360,显示血流图像和组织图像。
超声成像设备通过执行前述的超声波发射方法,对扫描目标进行超声成像,其中,超声探头在交替发射第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,还获取第一超声波序列的回波信号和第二超声波序列的回波信号,即分别获取第一超声回波信号和第二超声回波信号,根据第一超声回波信号得到组织图像,根据第二超声回波信号得到血流图像,将组织图像和血流图像进行叠加显示。
其中,血流图像的成像帧率大于60Hz,血流图像的显示方式可以采用彩色多普勒血流图(以不同的颜色表示血流速度)或者血流速度矢量图(通过箭头表示血流速度矢量),又或者同时显示彩色多普勒血流图和血流速度矢量图。
本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述实施例的超声成像方法。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,应用于超声成像设备,该计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述实施例的超声成像方法。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行如上述实施例的超声波发射方法,或者,还用于执行上述实施例的超声成像方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机,服务器,或者网络装置等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
还应了解,本申请实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明,但本申请并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (33)
1.一种超声波发射方法,其特征在于,所述方法包括:
控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压;
其中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小不超过第一安全阈值,所述第一安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和所述非聚焦波对应的发射参数确定,所述部分安全指标包括空间峰值时间平均声强安全指标、机械指数安全指标和热指数安全指标;且在交替性地发射所述多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足预设要求,所述预设要求为所述超声探头的表面温度不超过所述声输出的基本安全指标中探头表面温度安全指标规定的第二安全阈值。
2.根据权利要求1所述的一种超声波发射方法,其特征在于,在发射所述多组第二超声波序列的过程中,当前发射的所述第二超声波序列的首个非聚焦波与前一组所述第二超声波序列的首个非聚焦波的发射角度不同。
3.根据权利要求1或2所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第二超声波序列包括多组非聚焦波,其中每组非聚焦波均包括多个非聚焦波且所述每组非聚焦波内的各个非聚焦波的发射角度均不相同。
4.根据权利要求3所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述每组非聚焦波均包括第一非聚焦波、第二非聚焦波和第三非聚焦波,其中所述第一非聚焦波、第二非聚焦波和第三非聚焦波的发射角度依次为第一发射角度、第二发射角度和第三发射角度。
5.根据权利要求1或2所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述非聚焦波包括平面波或发散波。
6.根据权利要求1或2所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述至少一组所述第二超声波序列中仅第一个所述非聚焦波的发射电压为所述第一发射电压,除所述第一个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为所述第二发射电压。
7.根据权利要求1或2所述的一种超声波发射方法,其特征在于,每组所述第一超声波序列之后的所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压均为所述第一发射电压,除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压均为所述第二发射电压。
8.根据权利要求1所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第一超声波序列中的所述聚焦波的发射电压为第三发射电压,所述第三发射电压的大小不超过第三安全阈值,所述第三安全阈值由所述声输出的基本安全指标中的所述部分安全指标和所述聚焦波对应的发射参数确定;且在交替性地发射所述多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压、所述第二发射电压和所述第三发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足所述预设要求。
9.根据权利要求1或8所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述发射参数包括如下至少一项:发射阵元数、焦点位置、发射频率和激励信号的长度。
10.根据权利要求1所述的一种超声波发射方法,其特征在于,在发射多组所述第二超声波序列的过程中,控制所述超声探头的第一数量的阵元以所述第一电压发射所述至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波,控制所述超声探头的第二数量的阵元以所述第二电压发射所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波,其中,所述第一数量少于所述第二数量。
11.一种超声成像方法,其特征在于,所述方法包括:
向扫描目标发射超声波序列,其中,向所述扫描目标发射超声波序列时采用如权利要求1至10中的任意一项所述的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流速度矢量;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流速度矢量和所述组织图像。
12.一种超声波发射方法,其特征在于,所述方法包括:
控制超声探头向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压;
其中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小不超过第一安全阈值,所述第一安全阈值由声输出的基本安全指标中的部分安全指标和所述非聚焦波对应的发射参数确定,所述部分安全指标包括空间峰值时间平均声强安全指标、机械指数安全指标和热指数安全指标;且在交替性地发射所述多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压和所述第二发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足预设要求,所述预设要求为所述超声探头的表面温度不超过所述声输出的基本安全指标中探头表面温度安全指标规定的第二安全阈值。
13.根据权利要求12所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述非聚焦波包括平面波或发散波。
14.根据权利要求12所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述至少一组所述第二超声波序列中仅第一个所述非聚焦波的发射电压为所述第一发射电压,除所述第一个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为所述第二发射电压。
15.根据权利要求12所述的一种超声波发射方法,其特征在于,每组所述第一超声波序列之后的所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压均为所述第一发射电压,除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压均为所述第二发射电压。
16.根据权利要求12所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第一超声波序列中的所述聚焦波的发射电压为第三发射电压,所述第三发射电压的大小不超过第三安全阈值,所述第三安全阈值由所述声输出的基本安全指标中的所述部分安全指标和所述聚焦波对应的发射参数确定;且在交替性地发射所述多组第一超声波序列和第二超声波序列的过程中,所述第一发射电压、所述第二发射电压和所述第三发射电压的大小和/或发射持续时间所导致的超声探头的表面温度满足所述预设要求。
17.根据权利要求12或16所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述发射参数包括如下至少一项:发射阵元数、焦点位置、发射频率和激励信号的长度。
18.根据权利要求12所述的一种超声波发射方法,其特征在于,在发射多组所述第二超声波序列的过程中,控制所述超声探头的第一数量的阵元以所述第一电压发射所述至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波,控制所述超声探头的第二数量的阵元以所述第二电压发射所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波,其中,所述第一数量少于所述第二数量。
19.根据权利要求12至18任意一项所述的一种超声波发射方法,其特征在于,每组所述第二超声波序列均包括多个非聚焦波,在发射所述多组第二超声波序列的过程中,当前发射的非聚焦波与前一个发射的非聚焦波的发射角度相同或者不同,其中所述当前发射的非聚焦波与所述前一个发射的非聚焦波属于同一组所述第二超声波序列。
20.一种超声成像方法,其特征在于,所述方法包括:
向扫描目标发射超声波序列,其中,向所述扫描目标发射超声波序列时采用如权利要求12至19中的任意一项所述的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流图像;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流图像和所述组织图像。
21.一种超声波发射方法,其特征在于,所述方法包括:
向扫描目标交替性地发射多组第一超声波序列和第二超声波序列,所述第一超声波序列包括至少一个聚焦波,所述第二超声波序列包括多个非聚焦波;
至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压为第一发射电压,其中N为正整数,所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为第二发射电压,所述第一发射电压大于所述第二发射电压。
22.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述非聚焦波包括平面波或发散波。
23.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述至少一组所述第二超声波序列中仅第一个所述非聚焦波的发射电压为所述第一发射电压,除所述第一个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压为所述第二发射电压。
24.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,每组所述第一超声波序列之后的所述第二超声波序列的前N个非聚焦波的发射电压均为所述第一发射电压,除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波的发射电压均为所述第二发射电压。
25.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,在发射多组所述第二超声波序列的过程中,控制所述超声探头的第一数量的阵元以所述第一电压发射所述至少一组所述第二超声波序列的前N个非聚焦波,控制所述超声探头的第二数量的阵元以所述第二电压发射所述至少一组所述第二超声波序列中除所述前N个非聚焦波之外的其余非聚焦波,其中,所述第一数量少于所述第二数量。
26.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第二超声波序列包括沿至少两个发射角度发射的多个非聚焦波。
27.根据权利要求26所述的一种超声波发射方法,其特征在于,在发射所述多组第二超声波序列的过程中,当前发射的所述第二超声波序列的首个非聚焦波与前一组所述第二超声波序列的首个非聚焦波的发射角度不同。
28.根据权利要求26所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第二超声波序列包括多组非聚焦波,其中每组非聚焦波均包括多个非聚焦波且所述每组非聚焦波内的各个非聚焦波的发射角度均不相同。
29.根据权利要求21所述的一种超声波发射方法,其特征在于,所述第二超声波序列中的所述多个非聚焦波的发射角度均相同。
30.一种超声成像方法,其特征在于,所述方法包括:
向扫描目标发射超声波序列,其中,向所述扫描目标发射超声波序列时采用如权利要求21至29中的任意一项所述的超声波发射方法;
接收所述扫描目标返回的所述第一超声波序列的回波,获得第一超声回波信号;
接收所述扫描目标返回的所述第二超声波序列的回波,获得第二超声回波信号;
根据所述第二超声回波信号获得所述扫描目标内的血流图像;
根据所述第一超声回波信号获得所述扫描目标的至少一部分的组织图像;
显示所述血流图像和所述组织图像。
31.根据权利要求30所述的一种超声成像方法,其特征在于,获得所述血流图像的成像帧率大于60Hz。
32.根据权利要求30或31所述的一种超声成像方法,其特征在于,所述血流图像包括彩色多普勒血流图和/或血流速度矢量图。
33.一种超声成像设备,其特征在于,包括:
超声探头;
发射/接收电路,所述发射/接收电路用于控制所述超声探头向扫描目标发射超声波序列并接收超声回波,获得超声回波信号;
处理器,所述处理器用于处理所述超声回波信号,获得所述扫描目标的组织图像和/或血流图像;
显示器,所述显示器用于显示所述组织图像和/或血流图像;
所述处理器还用于执行上述权利要求1至10、12至19、21至29中任意一项所述的超声波发射方法,或者,还用于执行上述权利要求11、20、30至32中任意一项所述的超声成像方法。
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