CN120417841A - 用于高分辨率超声成像伪影减少的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及提高与皮肤和/或皮肤附近的组织的美学和/或美容治疗相关的组织的高速超声成像的分辨率。在一个实施方式中，高分辨率超声成像使用动态聚焦区混合来减少声窗多径回声伪影的出现。在一个实施方式中，高分辨率超声成像使用第一方向的第一成像帧与第二方向的第二成像帧之间的偏移量减少时间运动伪影。在一些实施方式中，该成像系统与美学和/或美容皮肤治疗结合使用。

Description

用于高分辨率超声成像伪影减少的系统和方法

对相关申请的引用

本申请要求于2022年12月20日提交的第63/476,319号美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用整体并入本文。在申请数据表或其任何修正中确定的任何和所有优先权要求根据37CFR 1.57的规定通过引用并入本文。

技术领域

本发明的多个实施方式涉及与皮肤和/或皮肤附近的组织的美学和/或美容治疗相关的组织超声成像的高速运动的高分辨率增强。在一个实施方式中，高分辨率超声成像使用动态聚焦区混合来减少由超声成像换能器的高帧速率和/或高速运动引起的声窗多径回声伪影的出现。在一个实施方式中，高分辨率超声成像使用第一方向的第一成像帧与第二方向的第二成像帧之间的偏移量减少时间运动伪影。

背景技术

常规的超声成像通常使用具有固定超声成像换能器的单个聚焦区。

发明内容

为了对皮肤和/或皮肤下的组织进行美学和/或美容治疗，需要提高使用多个聚焦区的高速偏移超声成像的分辨率，以快速、高效且准确地对组织进行成像。在各种实施方式中，超声系统被配置用于成像以显现组织(例如组织的表皮、真皮和/或皮下层)。在各种实施方式中，超声系统被配置用于成像以显现组织(例如组织的表皮、真皮和/或皮下层)，从而确认相关的美容或医学治疗的适当深度，例如以避开某些组织(例如神经、骨骼)。

在各种实施方式中，用于组织的超声成像的系统和方法适于和/或被配置成使用组织中的一个或更多个聚焦区进行成像。在一个实施方式中，使用单个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，使用两个、三个、四个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织直接接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与超声探头中的壳体部分(例如在窗口处，例如PEEK窗口)之间具有偏移间隙，由此该壳体部分被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在一些实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与使用两个或更多个(例如2、3、4、5、6或更多个)聚焦区的壳体部分之间具有偏移间隙，该偏移间隙会从在成像换能器与(i)声窗和/或(ii)被成像的区域之间反弹的超声能量产生多径伪影。这些伪影可能会使成像的清晰度变得模糊。在本文中说明的各种实施方式中提供了减少和/或消除这种伪影的系统和方法。

在各种实施方式中，超声成像用于显现组织区域和/或解剖结构。在一个实施方式中，超声成像用于确认与组织区域的充分声耦合，以改善在形成图像时超声成像换能器在第一和第二方向的运动之间的成像相关性。

在各种实施方式中，超声成像与美容治疗或医学治疗结合使用，以可视化、规划和/或监控美容治疗或医学治疗。在一个实施方式中，超声成像与向组织施加能量结合使用。在一个实施方式中，超声成像与对组织进行超声治疗结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用皮肤填充剂结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用药物或化合物结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用肉毒杆菌毒素结合使用。

在多个实施方式中，提供了一种成功地实现美学效果的系统和方法，该系统和方法将超声治疗波束分到两个、三个、四个或更多个同时的聚焦区中以执行各种治疗和/或成像程序，从而使用靶向且精确的超声经由热学途径产生可见且有效的美容效果。在各种实施方式中，超声系统被配置用于聚焦超声以在组织和细胞内产生局部的机械运动，目的是产生局部加热以用于组织凝固，或者造成机械细胞膜破裂以用于非侵入性美学用途。在各种实施方式中，超声系统被配置用于提升眉毛(例如眼眉毛)。在各种实施方式中，超声系统被配置用于提升松弛的组织，例如颏下(下巴下方的)组织和颈部组织。在各种实施方式中，超声系统被配置用于改善颈部纹路和皱纹。在各种实施方式中，超声系统被配置用于减少脂肪。在各种实施方式中，超声系统被配置用于减少脂肪团的出现。

在本文公开的多个实施方式中，非侵入式超声系统适于用于实现下列有益的美学和/或美容改善效果中的一个或更多个效果：面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗(例如颧骨袋、治疗眼眶下松弛)、减少皱纹、减少脂肪(例如治疗脂肪和/或脂肪团)、脂肪团(可被称为女性脂肪代谢障碍)治疗(例如浅凹型或非浅凹型女性脂肪代谢障碍)、松弛改善(例如上胸部)、臀部提升(例如臀部收紧)、皮肤收紧(例如治疗松弛以引起面部或身体收紧，例如面部、颈部、胸部、臂部、腿部、腹部、臀部等)、疤痕减少、烧伤治疗、纹身去除、脉纹去除、脉纹减少、汗腺治疗、多汗症治疗、晒斑去除、痤疮治疗、粉刺减少。

多个实施方式是特别有利的，因为它们包括下列益处中的一项、多项或所有益处：(i)成像时间更短、(ii)成像分辨率更高、(iii)从成像中去除模糊伪影、(iv)移动成像换能器的成像清晰、(v)成像更高效、和/或(vi)成像得到改善，以辅助相关的治疗或疗法。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像伪影的超声成像系统，该超声成像系统包括：超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；壳体内的被配置成将超声成像换能器声耦合至声窗的声耦合介质；用于在第一第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块，其中该控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔减少至少一个多径回声伪影。

在一个实施方式中，动态设置的脉冲重复间隔还被配置成：测量第一偏移深度；基于第一偏移深度计算第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的脉冲重复间隔。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像伪影的超声成像系统，该超声成像系统包括：超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；壳体内的被配置成将超声成像换能器声耦合至声窗的声耦合介质；用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块，其中该控制模块被配置成通过动态设置的一个或更多个聚焦区混合点来减少至少一个多径回声伪影。

在一个实施方式中，该至少一个动态设置的聚焦区混合点还被配置成：测量第一偏移深度；基于第一偏移深度来计算第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择至少一个被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的体积的变化而变化，其中声耦合介质的体积的变化是声耦合介质从壳体中蒸发或泄漏的结果。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的温度的变化而变化。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的压力的变化而变化。在一个实施方式中，该动态偏移距离随着运动机构在第一方向和第二方向中的至少一个方向上的速度而变化。在一个实施方式中，该装置还包括被配置成向组织施行超声治疗的治疗换能器。在一个实施方式中，N＝2、3或4中的任何一个值。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像伪影的超声成像系统，该超声成像系统包括：超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的装置；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块，其中该控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像伪影的超声成像模块，该超声成像模块包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的装置；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块，其中该控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

在一个实施方式中，该至少一个动态设置的聚焦区混合点还被配置成：测量第一偏移深度；基于第一偏移深度来计算第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择至少一个被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像伪影的超声成像装置，该超声成像装置包括：超声模块，该超声模块包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的装置；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块，其中该控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

在一个实施方式中，该动态设置的至少一个聚焦区混合点还被配置成：测量第一偏移深度；基于第一偏移深度来计算第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择至少一个被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所产生的超声图像之外的聚焦区混合点。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的体积的变化而变化，其中声耦合介质的体积的变化是声耦合介质从壳体中蒸发或泄漏的结果。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的温度的变化而变化。在一个实施方式中，该动态偏移距离基于声耦合介质的压力的变化而变化。在一个实施方式中，该动态偏移距离随着机构在第一方向和第二方向中的至少一个方向的速度而变化。在一个实施方式中，该装置还包括被配置成向组织施行超声治疗的治疗换能器。在一个实施方式中，N＝2、3或4中的任何一个值。

在多个实施方式中，提供了一种减少超声图像的多径回声伪影的方法，该方法包括：提供超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；壳体内的被配置成将超声成像换能器声耦合至声窗的声耦合介质；用于在第一方向上和第二方向上移动超声成像换能器的运动机构，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；以及测量第一偏移深度；基于第一偏移深度开计算第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的脉冲重复间隔。

在多个实施方式中，提供了一种减少超声图像的多径回声伪影的方法，该方法包括：提供超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、包括声窗的壳体、超声成像换能器与声窗之间的动态偏移距离，其中该动态偏移距离随着时间变化，其中该动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中第一偏移距离与第二偏移距离不同；壳体内的被配置成将超声成像换能器声耦合至声窗的声耦合介质；用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构；基于第一偏移深度计算来第一偏移时间；将第一偏移时间乘以一个整数，以确定该至少一个多径回声伪影的存在；并且选择至少一个被配置成使该至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。

在一个实施方式中，该方法还包括对组织成像，并显示该组织。在一个实施方式中，该方法还包括对组织成像，并显示该组织，而不治疗该组织。在一个实施方式中，该方法还包括治疗组织。

在多个实施方式中，提供了一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，该方法包括：提供超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、附接至超声成像换能器的运动机构；其中在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，其中在第二方向上行进时，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；采集第一成像帧；采集第二成像帧；计算第一成像帧与第二成像帧之间的偏移量，以确定横向错误配准；显示第一成像帧；以及显示第二成像帧，其中对第二成像帧应用了该偏移量以减少时间运动伪影。

在一个实施方式中，该方法还包括利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；以及将该至少一个触发偏移量应用于后续的图像采集，其中由于该至少一个触发偏移量的应用，减少了横向错误配准。

在多个实施方式中，提供了一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，该方法包括：提供超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、附接至超声成像换能器的运动机构；其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；采集多个(N>1)成像帧；计算至少两个成像帧的时间平均值；显示该至少两个成像帧的时间平均值，以减少时间运动伪影。

在一个实施方式中，该方法还包括利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；以及将该至少一个触发偏移量应用于后续的图像采集，其中在当前和先前采集的成像帧之间的空间错误配准小于预定阈值时，能够对N>1个连续的成像帧进行平均。

在多个实施方式中，提供了一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，该方法包括：提供超声探头，该超声探头包括：适于对组织区域成像的超声成像换能器、附接至超声成像换能器的运动机构；其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；采集第一成像帧；采集第二成像帧；计算第一成像帧与第二成像帧之间的偏移量，以确定横向错误配准；计算第一成像帧和第二成像帧的时间平均值；显示第一成像帧的时间平均值和相对于第二成像帧的偏移量，以减少空间和时间运动伪影。

在一个实施方式中，该方法还包括利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；以及将该至少一个触发偏移量应用于优化的图像，其中由于该至少一个触发偏移量的应用，减少了横向错误配准。在一个实施方式中，该方法还包括对组织成像，并显示该组织。在一个实施方式中，该方法还包括对组织成像，并显示该组织，而不治疗该组织。在一个实施方式中，该方法还包括治疗组织。

在多个实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像失准的超声成像系统，该超声成像系统包括：超声探头，该超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构，其中超声成像换能器机械地附接至运动机构，其中第一方向与第二方向相反，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>1，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像，其中通过使触发位置交错来改善第一方向的成像与第二方向的成像之间的空间配准，其中该超声成像系统在连续的A线上采用方向相关的聚焦区排序(f₁，……，f_N)和(f₁，……，f_N)；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块。

在一个实施方式中，N＝由2、4、6和8组成的组中的任何一个值。在一个实施方式中，换能器的第一运动方向是由直线、旋转和曲线组成的组中的任何一个或更多个方向；其中第二方向是第一方向的反向路径。在一个实施方式中，超声治疗是以下治疗中的至少一种：面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗、皱纹减少、松弛改善、臀部提升、疤痕减少、烧伤治疗、皮肤紧致、血管缩小、汗腺治疗、晒斑去除、脂肪治疗、脂肪团治疗、阴道紧致、痤疮治疗和腹部松弛治疗。

在上文中汇总并在下文中进一步详细阐述的方法描述了由从业者采取的某些动作；但是，应理解，它们也可以包括由另一方给出的对这些动作的指示。因此，例如“移动成像换能器”的动作包括“指示成像换能器的移动”。

在一些实施方式中，该系统包括作为单个特征(与多个特征相反)存在的各种特征。在替代实施方式中提供了多个特征或部件。在各种实施方式中，该系统包括本文公开的任何特征或部件中的一个、两个、三个或更多个实施方式，或者基本上由这些实施方式组成，或者由这些实施方式组成。在一些实施方式中不包括某个特征或部件，并且可以将该特征或部件从特定权利要求中取消，使得该系统没有这样的特征或部件。在一些实施方式中，执行方法时不需要步骤。在一些实施方式中，系统不包括某个部件。此外，通过阅读在本文中提供的说明，应用领域将变得明显。应理解，说明和具体实施例仅用于示例目的，并非意图限制在本文中公开的实施方式的范围。

附图说明

本文中所述的附图仅用于示例目的，并非意图以任何方式限制本公开的范围。通过阅读详细说明和附图，能够更充分地理解实施方式。在多个实施方式中，一个附图中的特征适用于其它附图。

图1A是根据各种实施方式的超声系统的示意图；

图1B是根据各种实施方式的超声系统的示意图；

图1C是根据各种实施方式的超声系统的示意图；

图2是根据各种实施方式的耦合至感兴趣区域的超声系统的示意图；

图3是根据各种实施方式的成像诊断超声系统的示意图；

图4是根据各种实施方式的在同一横向位置双向成像的示意图；

图5是根据各种实施方式的方向相关聚焦区排序的示意图；

图6是根据各种实施方式的具有不同触发位置的方向相关聚焦区排序的示意图；

图7是根据各种实施方式的在连续A线上的方向相关聚焦区排序的示意图；

图8A和8B是根据各种实施方式的多径回声伪影随着时间产生的曲线图和示意图像；

图9A和9B是根据各种实施方式的使用静态等待时间减少或消除多径回声伪影的曲线图和示意图像；

图10A和10B是根据各种实施方式的具有动态或变化的偏移间隙的多径回声伪影的产生的曲线图和示意图像；

图11示出了根据各种实施方式的在随着时间变化的动态偏移量中减少或消除伪影的方法；

图12A是根据一个实施方式的在一个或更多个聚焦区中产生伪影的多聚焦区成像的示意图；

图12B是根据一个实施方式的多个混合聚焦区成像减少或消除一个或更多个聚焦区中的伪影的显示的示意图；

图13示出了根据各种实施方式的确定入向图像(或进入图像，ingress image)触发偏移量以改善横向成像对位配准的方法；

图14示出了根据各种实施方式的不稳定像素抖动的捕获图像；

图15A示出了根据各种实施方式的具有主要横向移位的量化时间运动伪影；

图15B示出了根据各种实施方式的时间稳定的量化时间运动伪影；

图15C示出了根据各种实施方式的深度一致的量化时间运动伪影；

图16A示出了根据各种实施方式的横向抖动的不稳定像素的捕获图像；

图16B示出了根据各种实施方式的使用移位滤波器来稳定图像的捕获图像；

图17A示出了根据各种实施方式的竖向抖动的不稳定像素的捕获图像；

图17B示出了根据各种实施方式的使用时间平均连续帧滤波器的捕获图像；

图18A示出了根据各种实施方式的不稳定像素抖动的捕获图像；

图18B示出了根据各种实施方式的使用移位数据和时间平均连续帧滤波器的捕获图像；

图19是示出根据各种实施方式的随着时间计算的相关系数的示意图；

图20是示出根据各种实施方式的逐帧运动检测的示意图；

图21是示出根据各种实施方式的随着时间计算的相关系数的示意图；

图22A示出了根据各种实施方式的不稳定像素抖动的捕获图像；

图22B是根据各种实施方式的在没有检测到运动时使用移位数据和时间平均连续帧滤波器的捕获图像。

具体实施方式

以下说明阐述实施方式的示例，并非意图限制本发明或其教导、应用或使用。应理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。在各种实施方式中所示的特定实施例的说明仅用于示例目的，并非意图限制在本文中公开的本发明的范围。此外，对具有所陈述的特征的多个实施方式的叙述并非意图排除具有另外的特征的其它实施方式或者结合有所陈述的特征的不同组合的其它实施方式。此外，一个实施方式(例如一个附图)中的特征可以与其它实施方式的说明(和附图)相结合。

在各种实施方式中，用于组织的超声成像的系统和方法适于和/或被配置成使用组织中的一个或更多个聚焦区进行成像。在一个实施方式中，使用单个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，使用两个、三个、四个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织直接接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与超声探头中的壳体部分(例如在透声窗口处，例如PEEK窗口)之间具有偏移间隙，由此该壳体部分被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在一些实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与使用两个或更多个(例如2、3、4、5、6或更多个)聚焦区的壳体部分之间具有偏移间隙，该偏移间隙会从在成像换能器与(i)声窗和/或(ii)被成像的区域之间反弹的超声能量产生多径伪影。这些伪影可能会使成像的清晰度变得模糊。在本文中说明的各种实施方式中提供了减少和/或消除这种伪影的系统和方法。在一些实施方式中，成像是静止的(例如组织和/或装置的至少一部分不移动)。在一些实施方式中，成像是运动的(例如组织和/或装置的至少一部分移动)。

在各种实施方式中，超声成像用于显现组织区域和/或解剖结构。在一个实施方式中，超声成像用于确认与组织区域的充分声耦合，以改善在形成图像时超声成像换能器在第一和第二方向的运动之间的成像相关性。

在各种实施方式中，超声成像与美容治疗或医学治疗结合使用，以可视化、规划和/或监控美容治疗或医学治疗。在一个实施方式中，超声成像与向组织施加能量结合使用。在一个实施方式中，超声成像与对组织进行超声治疗结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用皮肤填充剂结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用药物或化合物结合使用。在一个实施方式中，超声成像与向组织施用肉毒杆菌毒素结合使用。

在各种实施方式中，用于组织的超声治疗的系统和方法适于和/或被配置成提供美容治疗。在一些实施方式中，提供了一种将超声治疗导向单个焦点或多个同时的焦点的装置和方法。在各种实施方式中，当在美容和/或医疗过程中形成图像时，超声成像用于确认与治疗区域的充分声耦合，以提高性能或改善第一方向和第二方向的运动之间的相关性。在一些实施方式中，提供了一种当在美容和/或医疗过程中将超声治疗指向单个焦点或多个同时的焦点时采用超声成像来确认与治疗区域的充分声耦合以提高性能和安全性的装置和方法。在一些实施方式中，改进的超声成像装置和方法在形成图像时在第一方向和第二方向的运动之间提供更好的相关性。本发明的实施方式提供第一移动方向和第二移动方向之间的更好的成像相关性(例如左行和右行形成的图像之间的更好的相关性)。本发明的实施方式提供第一移动方向和第二移动方向之间的更好的空间配准(例如左行和右行形成的图像之间的更好的相关性)。改进的超声成像装置和方法改善更快的A线和/或B模式成像的效果(例如扫描速率的1.5倍、2倍、3倍、5倍)。在各种实施方式中，使用超声能量非侵入性地治疗皮肤表面之下或甚至皮肤表面处的组织，例如表皮、真皮、筋膜、肌肉、脂肪和浅表肌腱膜系统(“SMAS”)。超声能量可以聚焦在一个或更多个治疗点和/或区域，可以是未聚焦的和/或散焦的，并且可以应用于包含表皮、真皮、下皮层、筋膜、肌肉、脂肪、脂肪团和SMAS中的至少一种的感兴趣区域，以实现美容和/或治疗效果。在各种实施方式中，系统和/或方法通过热疗、凝固、消融和/或收紧向组织提供非侵入性皮肤病治疗。在本文公开的多个实施方式中，使用非侵入式超声来实现以下效果中的一个或更多个效果：面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗(例如颧骨袋、治疗眼眶下松弛)、皱纹减少、脂肪减少(例如脂肪和/或脂肪团的治疗)、脂肪团治疗(例如浅凹型或非浅凹型女性脂肪代谢障碍)、松弛改善(例如上胸部)、臀部提升(例如臀部收紧)、皮肤松弛治疗(例如用于收紧的组织治疗或腹部松弛治疗)、疤痕减少、烧伤治疗、纹身去除、脉纹去除、脉纹减少、汗腺治疗、多汗症治疗、晒斑去除、痤疮治疗和粉刺去除。在一个实施方式中，实现脂肪减少。在各种实施方式中，例如与未治疗的组织相比，实现大约10-20％、20-40％、40-60％、60-80％或更高(以及其中的重叠范围)的脂肪团(例如浅凹型或非浅凹型女性脂肪代谢障碍)减少或一种或更多种特征(例如浅凹、结节、“橘皮”外观等)的改善。在一个实施方式中，治疗松弛。在一些实施方式中，在相同的治疗期间实现两种、三种或更多种有益效果，并且可以同时实现。

各种实施方式涉及一种控制向组织输送能量的装置或方法。在各种实施方式中，各种形式的能量可以包括声能、超声能、光能、激光能、射频(RF)能、微波能、电磁能、辐射能、热能、低温能、电子束能、基于光子的能量、磁能、磁共振能和/或其它能量形式。各种实施方式涉及一种将超声能束分成多个能束的装置或方法。在各种实施方式中，可以使用装置或方法在任何过程中改变超声能量的输送，该过程例如是但不限于治疗超声、诊断超声、超声焊接、任何涉及将机械波耦合至物体的应用以及其它过程。通常，对于治疗超声，通过使用聚焦技术从孔径集中声能来实现组织效果。在某些情况下，以这种方式使用高强度聚焦超声(HIFU)以达到治疗目的。在一个实施方式中，通过在特定深度施加治疗超声而产生的组织效果可以被称为热凝固点(TCP)的产生。在一些实施方式中，区域可以包括点。在一些实施方式中，区域是直线、平面、球形、椭球形、立方体或其它一维、二维或三维形状。正是通过在特定位置产生TCP而使得组织的热和/或机械消融能够非侵入性地或远程地发生。在一些实施方式中，超声治疗不包括空化和/或冲击波。在一些实施方式中，超声治疗包括空化和/或冲击波。

在一个实施方式中，可以按照线性或基本上线性、弯曲或基本上弯曲的区域或序列产生TCP，每个单独的TCP与相邻的TCP隔开一个治疗间距。在一个实施方式中，可以在治疗区域中产生多个TCP序列。例如，可以沿着第一序列和与第一序列相隔一定的治疗距离的第二序列形成TCP。虽然可以通过以一个或多个TCP序列产生各个TCP来进行超声治疗，但是可能希望减少治疗时间和患者所感受到的相应疼痛和/或不适的风险。可以通过同时、几乎同时或按顺序地形成多个TCP来减少治疗时间。在一些实施方式中，通过产生多个TCP，可以将治疗时间减少10％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％或更多。

各种实施方式解决了由超声治疗的执行带来的潜在挑战。在各种实施方式中，减少了针对期望的临床方法在目标组织处形成TCP以进行期望的美容和/或治疗的时间。在各种实施方式中，目标组织是但不限于皮肤、眼睑、眼睫毛、眼眉毛、泪阜、鱼尾纹、皱纹、眼睛、鼻子、嘴(例如鼻唇沟、口周皱纹)、舌头、牙齿、牙龈、耳朵、大脑、心脏、肺、肋骨、腹部(例如针对腹部松弛)、胃、肝、肾、子宫、乳房、阴道、前列腺、睾丸、腺体、甲状腺、内脏、毛发、肌肉、骨骼、韧带、软骨、脂肪、脂肪囊、脂肪组织、皮下组织、植入组织、植入器官、淋巴、肿瘤、囊肿、脓肿、或神经的一部分、或它们的任何组合中的任何一种。

在于2011年5月12日作为第2011-0112405A1号美国公告公布的第12/996,616号美国申请中说明了超声治疗和/或成像装置的各种实施方式，该美国申请是于2009年6月5日提交并于2009年12月10日以英文公布的国际申请PCT/US2009/046475在35U.S.C.§371规定下的美国国家阶段申请。在于2014年9月11日作为第2014/0257145号美国公告公布的第14/193,234号美国申请中说明了超声治疗和/或成像装置的各种实施方式，该申请通过引用整体并入本文。在于2018年2月22日公布为WO 2018/035012的国际申请PCT/US17/46703中说明了超声治疗和/或成像设备的各种实施方式，该国际申请有第15/562,384号美国国家阶段申请，该美国国家阶段申请于2019年5月16日作为第2019/0142380号美国公告公布，每个申请都通过引用整体并入本文。在于2019年8月1日公布为WO 2019/147596的国际申请PCT/US19/14617中说明了超声治疗和/或成像设备的各种实施方式，该国际申请有第16/964,914号美国国家阶段申请，该美国国家阶段申请于2021年2月11日作为第2021/0038925号美国公告公开，每个申请都通过引用整体并入本文。

系统概述

请参考图1A、1B和1C中的图示，超声系统20的各种实施方式包括手棒(例如手持件)100、模块(例如换能器模块、筒、探头)200和控制器(例如控制台)300。在一些实施方式中，控制台300包括用于与另一方、制造商、供应商、服务提供商、互联网和/或云通信的通信系统(例如WIFI、蓝牙、调制解调器等)。在一些实施方式中，推车301提供系统20的机动性和/或位置，并且可以包括轮子、用于书写或放置部件的表面和/或例如用于存储或组织部件的隔室302(例如抽屉、容器、架子等)。在一些实施方式中，该推车具有电源，例如到电池的电力连接和/或一条或更多条将电力、通信(例如以太网)连接至系统20的电线。在一些实施方式中，系统20包括推车301。在一些实施方式中，系统20不包括推车301。手棒100可以通过接口130耦接至控制器300，该接口130可以是有线或无线接口。接口130可以通过连接器145耦接至手棒100。接口130的远端可以连接至电路345(未示出)上的控制器连接器。在一个实施方式中，接口130可以从控制器300向手棒100输送可控电力。在一个实施方式中，系统20具有多个成像通道(例如2、4、6、8、10个通道)，这些成像通道用于皮下结构的超清晰HD(高清晰度)可视化，以改善成像。在一个实施方式中，系统20具有多个治疗通道(例如2、4、6、8、10个通道)和精密线性驱动电动机，该电动机在提高速度(例如提高25％、40％、50％、60％、75％、100％或更多)的同时使治疗精度加倍。

在各种实施方式中，控制器300能够适于和/或被配置成与手棒100和模块200以及整个超声系统20的功能配合操作。在各种实施方式中，多个控制器300、300’、300”等能够适用于和/或被配置成与多个手棒100、100’、100”等和/或多个模块200、200’、200”等配合操作。控制器300可以包括到一个或更多个交互式图形显示器310的连接，该交互式图形显示器310可以包括触摸屏监视器和允许用户与超声系统20交互的图形用户界面(GUI)。在一个实施方式中，第二个较小、移动性较强的显示器允许用户更轻松地布置和查看治疗屏幕。在一个实施方式中，第二个显示器允许系统用户查看治疗屏幕(例如在墙壁、移动设备、大屏幕、远程屏幕上)。在一个实施方式中，图形显示器310包括触摸屏界面315(未示出)。在各种实施方式中，显示器310设置并显示操作条件，包括设备激活状态、治疗参数、系统消息和提示以及超声图像。在各种实施方式中，控制器300能够适于和/或被配置成例如包括具有软件和输入/输出装置的微处理器、用于控制电子和/或机械扫描和/或换能器的多路复用和/或换能器模块的多路复用的系统和装置、用于电力输送的系统、用于监控的系统、用于感测探头和/或换能器的空间位置和/或换能器模块的多路复用的系统、和/或用于处理用户输入和记录治疗结果的系统等。在各种实施方式中，控制器300可以包括系统处理器和各种模拟和/或数字控制逻辑，例如微控制器、微处理器、现场可编程门阵列、计算机板和相关部件中的一种或更多种，包括固件和控制软件，这些装置能够与用户控制控制和接口电路以及用于通信、显示、接口、存储、文档记录和其它有用功能的输入/输出电路和系统接口。在系统进程上运行的系统软件能够适于和/或被配置成控制所有初始化、时序、水平设置、监测、安全监测和所有其它超声系统功能，以实现用户定义的治疗目标。此外，控制器300可以包括各种输入/输出模块，例如开关、按钮等，这些输入/输出模块也能够适合于和/或被配置成控制超声系统20的操作。

在一个实施方式中，手棒100包括一个或更多个手指激活的控制器或开关，例如150和160。在各种实施方式中，一个或更多个热疗控制器160(例如开关、按钮)激活和/或停止治疗。在各种实施方式中，一个或更多个成像控制器150(例如开关、按钮)激活和/或停止成像。在一个实施方式中，手棒100可以包括可移除的模块200。在其它实施方式中，模块200可以是不可移除的。在各种实施方式中，模块200可以使用闩锁或耦接器140机械地耦接至手棒100。在各种实施方式中，一个或多个接口导向件235可以用于辅助模块200与手棒100的耦接。模块200可以包括一个或更多个超声换能器280。在一些实施方式中，超声换能器280包括一个或更多个超声元件。模块200可以包括一个或更多个超声元件。在一个实施方式中，模块200包括气泡收集器，以减少声学介质中的气泡。手棒100可以包括纯成像模块、纯治疗模块、成像和治疗模块等。在各种实施方式中，超声换能器280能够在模块200内向一个或更多个方向290移动。在一些实施方式中，换能器280连接至运动机构400。在一些实施方式中，换能器280不连接至运动机构400。在各种实施方式中，该运动机构包括零个、一个或更多个轴承、轴、杆、螺杆、导螺杆401、编码器402(例如用于测量换能器280的位置的光学编码器)、电动机403(例如步进电动机)，以帮助确保换能器280在模块200内的精确且可重复的运动。在各种实施方式中，模块200可以包括能够通过透声构件230发射能量的换能器280。在一个实施方式中，模块200在换能器280与透声构件230之间具有偏移距离210。在一个实施方式中，模块200在换能器280与成像区域距离的底部之间具有偏移距离211。在一个实施方式中，控制模块300可以经由接口130耦接至手棒100，并且图形用户界面310能够适于和/或被配置用于控制模块200。在一个实施方式中，控制模块300能够向手棒100供电。在一个实施方式中，手棒100可以包括电源。在一个实施方式中，开关150能够适于和/或被配置成控制组织成像功能，开关160能够适于和/或被配置成控制组织治疗功能。在各种实施方式中，通过换能器280的控制系统300的受控操作，由模块200以适当的焦点深度、分布、时序和能量水平提供发射能量50的输送，以实现热凝固区550的期望治疗效果。

在一个实施方式中，模块200能够耦接至手棒100。模块200能够发射和接收能量，例如超声能量。模块200能够电耦接至手棒100，并且这种耦接可以包括与控制器300通信的接口。在一个实施方式中，接口导引件235能够适于和/或被配置成在模块200与手棒100之间提供电子通信。模块200可以包括各种探头和/或换能器配置。例如，模块200能够适于和/或被配置用于组合的双模成像/治疗换能器、耦接或共同封装的成像/治疗换能器、单独的治疗和成像探头等。在一个实施方式中，当模块200被插入手棒100中或连接至手棒100时，控制器300自动检测它并更新交互式图形显示310。

在一些实施方式中，接入密钥320(例如安全USB驱动器、钥匙)可移除地连接至系统20，以允许系统20运行。在各种实施方式中，接入密钥被编程为对于客户是特定的，并且提供多种功能，包括系统安全、对治疗指南和功能的特定国家/地区访问、软件升级、支持日志转移和/或信用转移和/或存储。在各种实施方式中，系统20具有互联网和/或数据连接。在一个实施方式中，连接提供了一种用于在系统20提供商与客户之间传输数据的方法。在各种实施方式中，数据包括信用、软件更新和支持日志。基于用户的控制台连接至互联网的具体方式，连接被分成不同的模型实施方式。在一个实施方式中，断开的模型连接包括与互联网断开连接并且客户没有互联网接入的控制台。通过向客户发送接入密钥(例如USB驱动器)来进行信用转移和软件升级。在一个实施方式中，半连接的模型连接包括与互联网断开连接但是客户有互联网接入的控制台。使用客户的个人计算机、智能手机或其它计算设备结合系统接入密钥进行信用转移、软件升级和支持日志转移，以实现数据转移。在一个实施方式中，全连接的模型连接包括使用WIFI、蜂窝调制解调器、蓝牙或其它协议无线地连接至互联网的控制台。信用转移、软件升级和支持日志转移直接在控制台与云之间进行。在各种实施方式中，系统20连接至在线门户，用于流线化和/或自动化的库存管理、按需治疗购买和商业分析洞察，从而将顾客美容治疗业务推进到下一个水平。

在各种实施方式中，使用超声能量非侵入性地治疗皮肤表面之下或甚至皮肤表面处的组织，例如表皮、真皮、下皮层、筋膜、浅表肌腱膜系统(“SMAS”)和/或肌肉。组织还可以包括血管和/或神经。超声能量可以是聚焦的、未聚焦的或散焦的，并且被应用于包含表皮、真皮、下皮层、筋膜和SMAS中的至少一种的感兴趣区域，以实现治疗效果。图2是耦合至感兴趣区域10的超声系统20的示意图。在各种实施方式中，感兴趣区域10的组织层可以位于对象的身体的任何部位。在一个实施方式中，组织层位于对象的头部和面部区域。感兴趣区域10的组织的横截面部分包括皮肤表面501、表皮层502、真皮层503、脂肪层505、浅表肌腱膜系统507(以下被称为“SMAS 507”)和肌肉层509。该组织还可以包括下皮层504，该下皮层504可以包括真皮层503之下的任何组织。这些层的组合可以被合称为皮下组织510。在图2中还示出了位于表面501之下的治疗区525。在一个实施方式中，表面501可以是对象500的皮肤表面。虽然在本文中可以使用涉及组织层处的治疗的实施方式作为例子，但是该系统可以应用于身体中的任何组织。在各种实施方式中，该系统和/或方法可以用于面部、颈部、头部、臂部、腿部或身体上或身体中的任何其它位置(包括体腔)的组织(包括但不限于肌肉、筋膜、SMAS、真皮、表皮、脂肪、脂肪细胞、脂肪团(可以被称为女性脂肪代谢障碍，例如非浅凹型女性脂肪代谢障碍)、胶原、皮肤、血管中的一种或组合)。在各种实施方式中，脂肪团(例如非浅凹型女性脂肪代谢障碍)减少量达到2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、75％、80％、90％、95％、以及其中的任何范围。

请参考图2中的图示，超声系统20的一个实施方式包括手棒100、模块200和控制器300。在一个实施方式中，模块200包括换能器280。在一个实施方式中，具有换能器280的超声系统20适于和/或被配置成治疗焦点深度278处的组织。在一个实施方式中，焦点深度278是换能器280与待治疗的目标组织之间的距离。在一个实施方式中，对于给定的换能器280，焦点深度278是固定的。在一个实施方式中，对于给定的换能器280，焦点深度278是可变的。在一个实施方式中，换能器280被配置成在皮肤表面下的多个深度(例如1.5mm、3.0mm、4.5mm或其它深度)处同时进行治疗。

在一个实施方式中，模块200可以包括能够通过透声构件230发射能量的换能器280。在各种实施方式中，深度可以指焦点深度278。在一个实施方式中，换能器280可以具有偏移距离270，该偏移距离270是换能器280与透声构件230的表面之间的距离。在一个实施方式中，换能器280的焦点深度278与换能器相距固定距离。在一个实施方式中，换能器280可以具有从换能器到透声构件230的固定偏移距离270。在一个实施方式中，透声构件230适于和/或被配置成在模块200或超声系统20上的某个位置与皮肤表面501接触。在各种实施方式中，焦点深度278超过偏移距离270的量与位于皮肤表面501下的组织深度279处的目标区域处的治疗对应。在各种实施方式中，当超声系统20被放置成与皮肤表面501物理接触时，组织深度279是透声构件230与目标区域之间的距离，该距离按照与接触皮肤的手棒100或模块200的表面部分(有或没有声耦合凝胶、介质等)的距离和从皮肤表面接触点到目标区域的组织深度测量。在一个实施方式中，焦点深度278可以与偏移距离270(测量到透声构件230的与耦合介质和/或皮肤501接触的表面)加上皮肤表面501下到目标区域的组织深度279的和对应。在各种实施方式中，透声构件230是被配置用于通过模块200内的一种或多种耦合介质将超声波传输到透声构件230的外部的声窗，例如PEEK窗。

耦合部件可以包括各种物质、材料和/或装置，以便于将换能器280或模块200耦合至感兴趣区域。例如，耦合部件可以包括适于和/或被配置用于超声能量与信号的声耦合的声耦合系统。具有诸如歧管等可能的连接的声耦合系统可以用于将声音耦合至感兴趣区域，提供填充有液体或流体的透镜的聚焦。耦合系统可以通过使用一种或更多种耦合介质来促进这种耦合，所述耦合介质包括空气、气体、水、液体、流体、凝胶、固体、非凝胶和/或它们的任何组合，或者是允许信号在换能器280与感兴趣区域之间传输的任何其它介质。在一个实施方式中，在换能器内提供一种或更多种耦合介质。在一个实施方式中，填充有流体的模块200在壳体内包含一种或更多种耦合介质。在一个实施方式中，填充有流体的模块200在密封壳体内包含一种或更多种耦合介质，该密封壳体能够与超声装置的干态部分分开。在各种实施方式中，耦合介质用于在一个或更多个装置与组织之间传输超声能量，其传输效率为100％、99％以上、98％以上、95％以上、90％以上、80％以上、75％以上、60％以上、50％以上、40％以上、30％以上、25％以上、20％以上、10％以上和/或5％以上。

在各种实施方式中，换能器280能够对位于任何适当的组织深度279的感兴趣区域进行成像和治疗。在一个实施方式中，换能器模块280能够提供的声功率在大约1W以下的范围内、为大约1W至大约100W、或大于大约100W，例如200W、300W、400W、500W。在一个实施方式中，换能器模块280能够提供频率为大约1MHz以下、大约1MHz到大约10MHz(例如3MHz、4MHz、4.5MHz、7MHz、10MHz)，以及大于大约10MHz的声功率。在一个实施方式中，模块200具有用于在皮肤表面501下大约4.5mm的组织深度279处进行治疗的焦点深度278。在一个实施方式中，模块200具有用于在皮肤表面501下大约3mm的组织深度279处进行治疗的焦点深度278。在一个实施方式中，模块200具有用于在皮肤表面501下大约1.5mm的组织深度279处进行治疗的焦点深度278。换能器280或模块200的一些非限制性实施方式能够适于和/或被配置成在1.5mm、3mm、4.5mm、6mm、7mm、小于3mm、3mm至4.5mm、4.5mm至6mm、大于4.5mm、大于6mm等组织深度处以及0-3mm、0-4.5mm、0-6mm、0-25mm、0-100mm等范围内以及其中的任何深度处传递超声能量。在一个实施方式中，超声系统20设有两个或更多个换能器模块280。例如，第一换能器模块可以在第一组织深度(例如4.5mm)处施加治疗，第二换能器模块可以在第二组织深度(例如3mm)处施加治疗，第三换能器模块可以在第三组织深度(例如1.5-2mm)处施加治疗。在一个实施方式中，至少一些或所有换能器模块能够适于和/或被配置成在基本上相同的深度处施加治疗。

在各种实施方式中，改变超声过程的焦点位置(例如具有组织深度279)的数量可能是有利的，因为即使换能器270的焦点深度278是固定的，它也允许在变化的组织深度处治疗患者。这能够提供协同效果，并且使单次治疗过程的临床效果最大化。例如，在单个表面区域下的多个深度处进行治疗允许更大的总组织治疗量，这导致增强的胶原形成和收紧。此外，在不同深度进行治疗影响不同类型的组织，从而产生不同的临床效果，这些效果一起提供增强的整体美容效果。例如，表面治疗能够减少皱纹的可见性，而更深层的治疗能够诱导更多胶原生长的形成。同样，在相同或不同深度处的不同位置进行治疗能够改善治疗。

虽然在一些实施方式中，在一个过程中在不同位置对对象进行治疗可能是有利的，但是在其它实施方式中，随着时间按顺序治疗可能是有益的。例如，可以在同一表面区域下在第一时间在一个深度处对对象进行治疗，在第二时间在第二深度处对对象进行治疗，等等。在各种实施方式中，时间可以是纳秒、微秒、毫秒、秒、分钟、小时、天、周、月或其它时间段的数量级。第一次治疗产生的新胶原蛋白可能对随后的治疗较敏感，这对于某些适应症可能是所需要的。替代地，在单个过程中在同一表面区域下在多个深度处进行治疗可能是有利的，因为在一个深度处的治疗可以协同地增强或补充在另一个深度处的治疗(例如由于增强的血流、生长因子的刺激、激素刺激等)。在多个实施方式中，不同的换能器模块在不同的深度处提供治疗。在一个实施方式中，可以针对不同的深度调节或控制单个换能器模块。将选择不正确深度的风险降至最低的安全特征可以与单模块系统结合使用。

在多个实施方式中，提供了一种治疗下面部和颈部区域(例如颏下区域)的方法。在多个实施方式中，提供了一种治疗(例如软化)颏唇褶皱的方法。在其它实施方式中，提供了一种治疗眼部区域(例如颧骨袋，治疗眼眶下松弛)的方法。在多个实施方式中，通过在不同的深度处进行治疗，能够实现上眼睑松弛的改善和眶周纹路和纹理的改善。通过在单个过程中在不同的位置进行治疗，能够获得最佳的临床效果(例如软化、收紧)。在多个实施方式中，本文所述的治疗方法是非侵入性美容程序。在一些实施方式中，该方法可以与期望达到收紧皮肤的效果的侵入性程序结合使用，例如外科整容或吸脂术。在各种实施方式中，这些方法可以应用于身体的任何部分。

在一个实施方式中，换能器模块200允许在皮肤表面处或皮肤表面下的固定深度处执行治疗序列。在一个实施方式中，换能器模块允许在真皮层下的一个、两个或更多个可变或固定深度处执行治疗序列。在多个实施方式中，换能器模块包括移动机构，该移动机构适于和/或被配置成在固定的焦点深度在一系列独立的热损伤位置(以下被称为“热凝固点”或“TCP”)引导超声治疗。在一个实施方式中，该一系列独立的TCP具有在大约0.01mm至大约25mm的范围(例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、5mm、10mm、20mm以及其中的任何值范围)之内的治疗间距，该间距的抖动变化为1-50％(例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、以及其中的任何范围)。例如，该间距可以是1.1mm或更小、1.5mm或更大、大约1.1mm至大约1.5mm等。在一个实施方式中，各个TCP是离散的。在一个实施方式中，各个TCP是交叠的。在一个实施方式中，该移动机构适于和/或被配置成被编程为在各个TCP之间提供可变的间距。在一个实施方式中，该抖动能够适于和/或被配置成在各个TCP之间提供可变的间距。在多个实施方式中，换能器模块包括移动机构，该移动机构适于和/或被配置成按顺序引导超声治疗，使得TCP按照由治疗距离分开的线性或基本上线性的序列形成。例如，换能器模块能够适于和/或被配置成沿着第一线性序列和第二线性序列形成TCP，第二线性序列与第一线性序列相隔治疗距离。在一个实施方式中，各个TCP的相邻线性序列之间的治疗距离在大约0.01mm至大约25mm的范围内。在一个实施方式中，各个TCP的相邻线性序列之间的治疗距离在大约0.01mm至大约50mm的范围内。例如，治疗距离可以是2mm或更小、3mm或更大、大约2mm至大约3mm等。在多个实施方式中，换能器模块可以包括一个或更多个移动机构400，该移动机构400适于和/或被配置成按顺序引导超声治疗，使得TCP按照由治疗距离分开的各个热损伤位置的线性或基本上线性的序列形成。在一个实施方式中，向第一方向290施加治疗(例如推)。在一个实施方式中，与第一方向290相反地施加治疗(例如拉)。在一个实施方式中，向第一方向290和与第一方向相反的方向施加治疗(例如推和拉)。在一个实施方式中，分隔线性或基本上线性的TCP序列的治疗距离是相同或基本上相同的。在一个实施方式中，对于各个相邻的成对线性TCP序列，分隔线性或基本上线性的TCP序列的治疗距离是不同或基本上不同的。

在一个实施方式中，提供了第一和第二可移除的换能器模块。在一个实施方式中，第一和第二换能器模块中的每一个都适于和/或被配置用于超声成像和超声治疗。在一个实施方式中，换能器模块仅适于和/或被配置用于治疗。在一个实施方式中，成像换能器可以附接至探头或手棒的手柄。第一和第二换能器模块适于和/或被配置成可互换地耦接至手棒。第一换能器模块适于和/或被配置成向第一层组织施加超声治疗，而第二换能器模块适于和/或被配置成向第二层组织施加超声治疗。第二层组织与第一层组织的深度不同。

在各种实施方式中，通过由控制系统300进行的受控操作，由模块200实现以适当的焦点深度278、分布、时序和能量水平输送发射能量50，以实现受控热损伤的期望治疗效果，从而治疗表皮层502、真皮层503、脂肪层505、SMAS层507、肌肉层509和/或下皮层504中的至少一个。图3示出了与治疗肌肉的深度对应的深度的一个实施方式。在各种实施方式中，该深度可以与任何组织、组织层、皮肤、表皮、真皮、下皮层、脂肪、SMAS、肌肉、血管、神经或其它组织对应。在操作期间，也可以使模块200和/或换能器280沿着表面501机械地和/或电子地扫描，以治疗扩展区域。在将超声能量50输送至表皮层502、真皮层503、下皮层504、脂肪层505、SMAS层507和/或肌肉层509中的至少一个之前、期间和之后，可以提供对治疗区域和周围结构的监测，以规划和评估结果和/或通过图形界面310向控制器300和用户提供反馈。

在一个实施方式中，超声系统20产生超声能量，该超声能量被导向并聚焦在表面501之下。这种受控和聚焦的超声能量50产生热凝固点或区域(TCP)550。在一个实施方式中，超声能量50在皮下组织510中产生空隙。在各种实施方式中，发射的能量50瞄准表面501下的组织，在表面501下的组织部分10中在指定焦点深度278处切割、消融、凝固、微消融、操纵和/或导致TCP 550。在一个实施方式中，在治疗序列期间，换能器280以指定的间隔295向箭头290所示的方向移动，以产生一系列治疗区254，每个治疗区接收发射的能量50，从而产生一个或更多个TCP 550。在一个实施方式中，被标记为291的箭头示出了与箭头290正交的轴线或方向，TCP 550的间距示出了TCP可以与换能器280的运动方向正交地间隔。在一些实施方式中，可以将间隔的TCP的取向设置为与箭头290成0-180度范围内的任何角度。在一些实施方式中，基于换能器280上的极化区域的取向，可以将间隔的TCP的取向设置为0-180度范围内的任何角度。

在各种实施方式中，换能器模块可以包括一个或更多个换能元件。该换能元件可以包括压电活性材料，例如锆钛酸铅(PZT)，或者包括任何其它压电活性材料，例如压电陶瓷、晶体、塑料和/或复合材料，以及铌酸锂、钛酸铅、钛酸钡和/或偏铌酸铅。在各种实施方式中，除了压电活性材料之外，或者作为压电活性材料的替代，换能器模块可以包括适于和/或被配置用于产生辐射和/或声能的任何其它材料。在各种实施方式中，换能器模块能够适于和/或被配置成以不同的频率和治疗深度操作。换能器特性可以由外径(“OD”)和焦距(FL)限定。在一个实施方式中，换能器能够适于和/或被配置成具有19mm的OD和15mm的FL。在其它实施方式中，可以使用其它适当的OD和FL值，例如小于大约19mm、大于大约19mm等的OD，以及小于大约15mm、大于大约15mm等的FL。换能器模块能够适于和/或被配置成在不同的目标组织深度处施加超声能量。如上文所述，在多个实施方式中，换能器模块包括移动机构，该移动机构适于和/或被配置成按照各个TCP的线性或基本上线性的序列引导超声治疗，在各个TCP之间有治疗间距。例如，该治疗间距可以是大约1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm等。在多个实施方式中，换能器模块还可以包括移动机构，该移动机构适于和/或被配置成按顺序引导超声治疗，使得TCP以由治疗间距分隔的线性或基本上线性的序列形成。例如，换能器模块能够适于和/或被配置成沿着第一线性序列和第二线性序列形成TCP，该第二线性序列与第一线性序列隔开大约2mm至3mm的治疗间距。在一个实施方式中，用户可以在治疗区域的表面上手动地移动换能器模块，从而产生相邻的TCP线性序列。在一个实施方式中，移动机构可以在治疗区域的表面上自动地移动换能器模块，从而产生相邻的TCP线性序列。

多聚焦区排序

在各种实施方式中，超声成像与治疗性组织治疗一起使用。在用于改进超声成像的各种实施方式中，采用多个聚焦区以在深度范围内获得更好的信号质量和分辨率。对于无需移动换能器就能形成二维超声图像的传统的常规诊断超声扫描仪(线性、曲线、相控阵列等)，采集这些多聚焦区的顺序较不重要，因为能够通过电子方式控制这些聚焦区的精确布置。图3示出了在成像时不移动的聚焦区成像，这种聚焦区成像具有可选的电子操纵/平移孔径。对于非移动成像换能器，聚焦区定位是精确的，因此不采用聚焦区排序。在传统的多聚焦区成像序列中，聚焦区询问的顺序确实是变化的。在各种实施方式中，“N”个聚焦区序列包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个聚焦区。在一个实施方式中，对于一个聚焦区，N＝1。在一个实施方式中，对于四个聚焦区，N＝4。在一个实施方式中，对于八个聚焦区，N＝8。在以下实施方式中，使用N＝4，但是在各种实施方式中可以使用任何值N。例如，在N＝4的情况下，4聚焦区序列遵循与运动的位置和方向无关的行进次序(f₁，f₂，f₃，f₄)。

但是，对于移动成像换能器(例如机械平移或操纵的阵列)，这可能变得有问题，尤其是在速度提高的情况下，这是因为换能器扫过多个聚焦区时有位置差异。在形成双向成像(形成从左到右和从右到左的图像)时，这种位置错误配准尤其被放大，因为两个图像之间的询问区域可能不同。可以用线性平移情况来表明这一原理，但是本公开适用于所有类型的运动，包括但不限于平移、旋转、弯曲、二维和三维运动、或它们的任何组合。

在本文中公开的成像系统的实施方式解决了这些失准。在某些情况下，由于成像时换能器以一种或更多种速度移动，因此会发生空间错误配准。尤其是，在两个图像之间，极端聚焦区可能处于分开的位置，虽然它们应该询问相同的感兴趣区域。当使用机械平移/操纵的换能器形成二维图像时，换能器的发射/接收位置会变化，这是因为在与超声信号相关的传播时间内换能器也已经移动。

在一个实施方式中，第一方向行进(向外(或去程，outbound))序列应按顺序(f₁，f₂，f₃，f₄)进行，而第二方向行进(返回)序列是(f₁，f₂，f₃，f₄)或(f₄，f₃，f₂，f₁)，从而允许两个图像的更好配准。在一个实施方式中，向右行进(向外)序列应按顺序(f₁，f₂，f₃，f₄)进行，而向左行进(返回)序列也是(f₁，f₂，f₃，f₄)，从而允许两个图像的更好配准(图4)。在一个实施方式中，提出了一个替代序列，使得向右行进(向外)序列应按顺序(f₁，f₂，f₃，f₄)进行，而向左行进(返回)序列按相反顺序(f₄，f₃，f₂，f₁)进行，从而允许两个图像的更好配准(图5)。在各种实施方式中，方向可以是左、右、前、后、上、下、顺时针或逆时针、和/或旋转和平移运动的组合。

图4-7示出了方向相关的聚焦区排序的实施方式。相对于向右行进序列，向左行进序列可以重复或颠倒顺序。因此，聚焦区对准得到了改善。此外，可以使采集的位置交错，使得相同的感兴趣区域在这两个图像之间更好地配准。图4-7示出了具有不同的触发位置的方向相关的聚焦区排序的实施方式。通过使触发位置交错，向右行进和向左行进A线之间的空间配准得到了进一步改善。在一个实施方式中，成像系统采用连续地遵循行进次序(线1：f₁，f₂，f₃，F₄；线2：f₁，f₂，f₃，f₄)的两个连续A线的新颖序列。在一个实施方式中，成像系统采用连续地遵循行进次序(线1：f₁，f₂，f₃，F₄；线2：f₄，f₃，f₂，f₁)的两个连续A线的新序列。该序列可以在整个视场内重复，并且假设视场内有偶数个矢量，返回序列可以具有完全相同的交替模式聚焦区序列，并且两个图像会被配准。

图7示出了在连续的A线上具有序列(f₁-f₂-f₃-f₄)和(f₁-f₂-f₃-f₄)或者在(f₁-f₂-f₃-f₄)和(f₄-f₃-f₂-f₁)之间交替的方向相关的聚焦区排序的一个实施方式。在一个实施方式中，整个视场被偶数条A线穿过，并且向左行进和向右行进聚焦序列是相同的。两个图像之间的触发位置仍然不同。在各种实施方式中，多聚焦区成像有利于第一方向行进和第二方向行进形成的图像之间的更好的相关性。在各种实施方式中，多聚焦区成像有利于提高以更快(例如2倍、3倍、4倍)的扫描速率进行B模式成像的有效性。在各种实施方式中，多聚焦区成像被应用于大于1的任何数量的聚焦区。在各种实施方式中，聚焦区的数量是两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多。

根据各种实施方式，为了进行美容治疗，超声治疗系统在皮肤表面下产生一个、两个或更多个同时治疗的治疗点和/或聚焦区。声束运动可以是左右、上下和/或成一定角度。在机械抖动的一个实施方式中，运动机构的运动快到足以在预期的TCP周围产生较平坦的温度分布，这允许对于相同的受影响组织体积减小总声能，或者对于较大的受影响组织体积采用相同的总声能，或者实现它们的任何组合。根据各种实施方式，频率调制修改聚焦区的位置和/或聚焦区之间的间距，使得通过频率调制的波束的电子抖动精确地改变和/或移动波束焦点的位置。例如，在一个实施方式中，可以使用小频率摆动使1.5mm间距抖动±0.1mm。在各种实施方式中，可以使用频率摆动使0.5、0.75、1.0、1.2、1.5、2.0mm间距中的一个或更多个抖动±0.01、0.05、0.1、0.12、0.15、0.20、0.25、0.30mm。在各种实施方式中，频率被调制1-200％(例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、100％、120％、150％、180％、200％以及其中的任何范围)。

根据各种实施方式，一种美容超声治疗系统和/或方法能够无创地产生单个或多个抖动美容治疗区和/或热凝固点，其中超声聚焦在皮肤表面下的组织中的治疗区域中的一个或更多个位置，并且通过频率变化(例如通过频率调制)而移动。一些系统和方法在组织中的不同地方提供美容治疗，例如在不同的深度、高度、宽度和/或位置提供美容治疗。在一个实施方式中，一种方法和系统包括多深度/高度/宽度换能器系统，该换能器系统被配置用于向一个或更多个感兴趣区域提供超声治疗，例如在感兴趣的治疗区域的至少一个深度、感兴趣的表面区域和/或感兴趣的皮下区域之间。在一个实施方式中，一种方法和系统包括换能器系统，该换能器系统被配置用于向不止一个感兴趣区域提供超声治疗，例如在组织中的感兴趣区域中的不同位置处(例如在固定或可变的深度、高度、宽度和/或取向)的至少两个点之间。对于美容治疗区和/或对于组织中的感兴趣区域中的成像，一些实施方式可以分裂波束，以聚焦在两个、三个、四个或更多个焦点(例如多个焦点、多焦点)。焦点的位置和/或抖动可以在组织内沿着轴向、横向布置或以其它方式布置。一些实施方式可以被配置用于空间控制，例如通过焦点的定位和/或抖动，改变从换能器到反射表面的距离，和/或改变聚焦或未聚焦到感兴趣区域的能量的角度来实现，和/或被配置用于时间控制，例如通过控制换能器的频率、驱动幅度和时序的变化来实现。在一些实施方式中，通过极化、相极化、双相极化和/或多相极化来实现多个治疗区或焦点的定位和/或抖动。在一些实施方式中，通过调相来实现多个治疗区或焦点的定位，例如，在一个实施方式中，通过电调相来实现。结果，能够随着时间动态地控制治疗区的位置、感兴趣区域中的治疗区或损伤位置的数量、形状、大小和/或体积以及热条件的变化。

根据各种实施方式，一种美容超声治疗系统和/或方法可以使用频率调制、相位调制、极化、非线性声学和/或傅立叶变换中的一种或更多种来产生多个美容治疗区，以产生具有一个或多个超声部分的任何空间周期模式。在一个实施方式中，系统使用陶瓷水平的极化同时或按顺序地提供单个或多个治疗区。在一个实施方式中，极化模式是焦点深度和频率的函数，并且使用奇函数或偶函数。在一个实施方式中，基于焦点深度和/或频率应用极化模式，该极化模式可以是奇函数或偶函数的组合。在一个实施方式中，可以在二维或更多维中使用过程来产生任何空间周期图案。在一个实施方式中，通过使用非线性声学和傅立叶变换，将超声波束沿着轴向和横向分割，以显著减少治疗时间。在一个实施方式中，可以使用系统的调制和陶瓷或换能器的振幅调制按顺序地或同时地在组织中布置多个治疗区。

在一个实施方式中，一种美学成像和治疗系统包括超声探头，该超声探头包括超声换能器，该超声换能器被配置成利用采用频率调制的多能量束孔径的电子抖动在焦点深度的多个位置处对组织施加超声治疗。在一个实施方式中，该系统包括控制模块，该控制模块耦接至超声探头，用于控制超声换能器。

在一个实施方式中，该系统包括抖动，该抖动被配置成在多个独立的美容治疗区之间提供可变的间距。在一个实施方式中，一系列独立的美容治疗区具有在大约0.01mm至大约25mm的范围内(例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、5mm、10mm、20mm以及其中的任何值范围)的治疗间距，该间距的抖动改变为1-50％(例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％以及其中的任何范围)。在一个实施方式中，一系列独立的美容治疗区具有在大约0.01mm至大约100mm的范围内(例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、5mm、10mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm和100mm、以及其中的任何值范围)的治疗间距，该间距的抖动改变为1-50％(例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％以及其中的任何范围)。

在一个实施方式中，该系统还包括移动机构，该移动机构被配置成被编程为在多个独立的美容治疗区之间提供恒定或可变的间距。在一个实施方式中，一系列独立的美容治疗区具有在大约0.01mm至大约25mm的范围内(例如0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、19mm或其中的任何范围或值)的治疗间距。在一个实施方式中，一系列独立的美容治疗区具有在大约0.01mm至大约100mm的范围内(例如0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、100mm或其中的任何范围或值)的治疗间距。在一个实施方式中，沿着大约25mm的距离提供治疗区。在一个实施方式中，沿着大约50mm的距离提供治疗区。在各种实施方式中，沿着5mm至100mm的距离(例如10mm、20mm、25mm、35mm、50mm、75mm、100mm以及其中的任何量或范围)提供治疗区。在各种实施方式中，沿着直线和/或曲线距离提供治疗区。

例如，在一些非限制性实施方式中，换能器能够被配置用于0.5mm、1.0mm、1.5mm、2mm、3mm、4.5mm、6mm、小于3mm、0.5mm至5mm、1.5mm至4.5mm、大于4.5mm、大于6mm、以及在0.1mm-3mm、0.1mm-4.5mm、0.1mm-25mm、0.1mm-100mm范围内的任何组织深度(例如，6mm、10mm、13mm、15mm)。在多个实施方式中，在皮肤表面下的某个深度处治疗组织，并且皮肤表面不受损伤。相反，在皮肤表面下的深度处实现的治疗效果导致皮肤表面的良好外观。在其它实施方式中，用超声治疗皮肤表面(例如在小于0.5mm的深度)。

运动机构的一个益处是，它能够实现更高效、更准确和更精确地使用超声换能器，以达到成像和/或治疗目的。这种运动机构优于固定在壳体内的空间中的多个换能器的常规固定阵列的一个优点是，固定阵列相隔固定距离。在一个实施方式中，换能器模块被配置成提供在大约1W至大约100W的范围内(例如3-30W、7-30W、21-33W)的超声治疗声功率以及大约1MHz至大约10MHz的频率，以加热组织从而引起凝固。在一个实施方式中，换能器模块被配置成提供在大约1W至大约500W峰值或平均能量范围内(例如3-30W、7-30W、21-33W、100W、220W或更高)的超声治疗声功率和大约1MHz至大约10MHz的频率，以加热组织从而引起凝固。在一些实施方式中，输送瞬时能量。在一些实施方式中，输送平均能量。在一个实施方式中，声功率在从1W至大约100W的范围内，其频率范围从大约1MHz至大约12MHz(例如1MHz、3MHz、4MHz、4.5MHz、7MHz、10MHz、2-12MHz)，或者，声功率在从大约10W至大约50W的范围内，其频率范围从大约3MHz至大约8MHz(例如3MHz、4MHz、4.5MHz、7MHz)。在一个实施方式中，在大约1MHz至大约12MHz的频率范围内(例如1MHz、4MHz、7MHz、10MHz、2-12MHz)，声功率可以在1W至大约500W的范围内，或者，在大约3MHz至大约8MHz或3MHz至10MHz的频率范围内，声功率可以在大约10W至大约220W的范围内。在一个实施方式中，在大约4.3MHz的频率时，声功率为大约40W，在大约7.5MHz的频率时，声功率为大约30W。由该声功率产生的声能可以是大约0.01焦耳(“J”)至大约10J或大约2J至大约5J。由该声功率产生的声能可以是大约0.01J至大约60000J(例如通过整体加热，用于身体塑形、颏下脂肪、腹部和/或身侧、臂部、大腿内侧、大腿外侧、臀部、腹部松弛、脂肪团)、大约10J或大约2J至大约5J。在一个实施方式中，声能在小于大约3J的范围内。在各种实施方式中，治疗功率为1kW/cm²至100kW/cm²、15kW/cm²至75kW/cm²、1kW/cm²至5kW/cm²、500W/cm²至10kW/cm²、3kW/cm²至10kW/cm²、15kW/cm²至50kW/cm²、20kW/cm²至40kW/cm²和/或15kW/cm²至35kW/cm²。

在本文中所述的多个实施方式中，该程序完全是美容性的，而不是医疗行为。例如，在一个实施方式中，在本文中所述的方法不需要由医生来执行，而是在水疗中心或其它美容机构执行。在一些实施方式中，一种系统可以用于皮肤的非侵入性美容治疗。

在各种实施方式中，超声治疗是面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗、皱纹减少、松弛改善、臀部提升、疤痕减少、烧伤治疗、皮肤收紧(例如腹部松弛治疗)、血管缩小、汗腺治疗、晒斑去除、脂肪治疗和脂肪团治疗中的至少一种。

在多个实施方式中，提供了一种在移动的同时(例如当成像换能器处于运动机构上时)成功改善组织的超声成像的系统和方法。在各种实施方式中，实现了更高的分辨率。在各种实施方式中，获得了更好的成像信号质量。在各种实施方式中，超声成像与治疗性组织治疗一起使用。

在各种实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像失准的超声治疗和成像系统，该系统包括超声探头，该超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构。在一个实施方式中，超声成像换能器机械地附接至运动机构。在一个实施方式中，第一方向是直线的。在一个实施方式中，第二方向是直线的。在一个实施方式中，第一方向平行于第二方向。在一个实施方式中，第一方向与第二方向相反。在一个实施方式中，超声成像换能器在向第一方向行进时以第一聚焦区序列顺序(例如f₁，f₂，……，f_N)成像，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(例如f₁，f₂，……，f_N；或f_N，……，f₂，f₁)成像，并且通过使触发位置交错来改善第一方向的成像与第二方向的成像之间的空间配准。在一个实施方式中，控制模块耦接至超声探头，用于控制超声成像换能器。

在各种实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像失准的超声治疗和成像系统，该系统包括超声探头，该超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构。在一个实施方式中，超声成像换能器机械地附接至运动机构，其中第一方向是直线的，其中第二方向是直线的，其中第一方向平行于第二方向，其中第一方向与第二方向相反，其中超声成像换能器在向第一方向行进时以第一聚焦区序列顺序(f₁，f₂，f₃，f₄)成像，其中超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，f₂，f₃，f₄)或(f₄，f₃，f₂，f₁)成像。在一个实施方式中，通过使触发位置交错来改善第一方向的成像与第二方向的成像之间的空间配准，其中该成像系统采用连续地遵循行进次序(线1：f₁，f₂，f₃，F₄；线2：f₁，f₂，f₃，f₄)的两个连续A线的序列；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块。在一个实施方式中，通过使触发位置交错来改善第一方向的成像与第二方向的成像之间的空间配准，其中该成像系统采用连续地遵循行进次序(线1：f₁，f₂，f₃，F₄；线2：f₄，f₃，f₂，f₁)的两个连续A线的序列；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块。

在各种实施方式中，提供了一种被配置用于减少成像失准的超声治疗和成像系统，该系统包括超声探头，该超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构。在一个实施方式中，超声成像换能器机械地附接至运动机构。在一个实施方式中，第一方向与第二方向相反。在一个实施方式中，超声成像换能器在向第一方向行进时以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>1。在一个实施方式中，超声成像换能器在向第二方向行进时以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)或(f_N，……，f₁)成像。在一个实施方式中，通过使触发位置交错来改善第一方向的成像与第二方向的成像之间的空间配准。在一个实施方式中，该成像系统采用在连续A线上重复(f₁-……-f_N)和(f₁-……-f_N)和/或在(f₁-……-f_N)和(f_N-……-f₁)之间交替的方向相关的聚焦区排序；以及耦接至超声探头以控制超声成像换能器的控制模块。

在一个实施方式中，换能器的第一运动方向是由直线、旋转和曲线组成的组中的任何一个或更多个方向。在一个实施方式中，第二方向是第一方向的反向路径。在一个实施方式中，第一运动方向出现在多个维度中，第二方向是第一方向的反向路径。在一个实施方式中，超声成像换能器以被指定为(f₁，……，f_N)的第一聚焦区序列顺序成像，其中N>1(例如N是2、3、4、5、6或更大)。在一个实施方式中，超声治疗换能器被配置用于在位于第一美容治疗区内的第一组位置和位于第二美容治疗区内的第二组位置处治疗组织，第一区与第二区不同。在一个实施方式中，超声治疗换能器适于使用振幅调制来施加超声治疗，由此超声换能器的多个部分适于以多个声强度幅值发射超声治疗，其中第一幅值与第二幅值不同。在一个实施方式中，超声换能器的至少一部分适于以两个或更多个声强度幅值发射超声治疗，并且其中由压电体的至少一部分发射的超声治疗的幅值随时间变化。在一个实施方式中，超声换能器包含压电材料，并且超声换能器的多个部分适于响应于向超声换能器施加的电场而产生多个相应的压电材料变化。在一个实施方式中，该多个压电材料变化包括压电材料的膨胀和压电材料的收缩中的至少一种。在一个实施方式中，超声换能器适于通过相移来施加超声治疗，由此超声换能器的多个部分适于以多个声强度相位发射超声治疗，其中第一相位与第二相位不同。在一个实施方式中，该多个相位包括离散的相位值。在一个实施方式中，超声换能器适于使用振幅调制来施加超声治疗，由此超声换能器的多个部分适于以多个声强度幅值发射超声治疗，其中第一幅值与第二幅值不同；并且施加超声治疗，由此超声换能器的多个部分适于以多个声强度相位发射超声治疗，其中第一相位与第二相位不同。在各种实施方式中，超声治疗是以下治疗中的至少一种：面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗、皱纹减少、松弛改善、臀部提升、疤痕减少、烧伤治疗、皮肤收紧(例如松弛治疗)、血管缩小、汗腺治疗、晒斑去除、脂肪治疗、脂肪团治疗、阴道紧致和痤疮治疗。

在各种实施方式中，提供了一种减少移动超声探头中的成像失准的方法，该方法包括使得利用超声探头进行的第一方向的成像和第二方向的成像之间的空间配准的触发位置交错，该超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动超声成像换能器的运动机构，其中超声成像换能器机械地附接至运动机构，其中第一方向与第二方向相反，其中超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>1，其中当在第一方向上行进时，超声成像换能器第一聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像，其中当在第二方向上行进时，超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)或(f_N，……，f₁)成像。

在一个实施方式中，N＝由2、3、4、5、6、7、8、9和10组成的组中的任何一个值。在一个实施方式中，N＝2。在一个实施方式中，N＝4。在一个实施方式中，N＝6。在一个实施方式中，N＝4。在各种实施方式中，超声治疗是面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗、皱纹减少、松弛改善、臀部提升、疤痕减少、烧伤治疗、纹身消除、皮肤收紧(例如腹部松弛治疗)、脉纹去除、脉纹缩少、汗腺治疗、多汗症治疗、晒斑去除、脂肪治疗、阴道紧致和痤疮治疗中的至少一种。

最大限度地减少来自声反射的成像伪影

在各种实施方式中，用于组织的超声成像的系统和方法适于和/或被配置成使用组织中的一个或更多个聚焦区进行成像。在一个实施方式中，使用单个聚焦区进行成像。在一个实施方式中，使用单个聚焦区进行成像而不进行治疗。在一个实施方式中，使用单个聚焦区进行成像并进行治疗。在各种实施方式中，使用两个、三个、四个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，使用两个、三个、四个或更多个聚焦区进行成像而不进行治疗。在各种实施方式中，使用两个、三个、四个或更多个聚焦区进行成像并进行治疗。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织直接接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在各种实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与超声探头中的壳体部分(例如在透声窗口处，例如PEEK窗口)之间具有偏移间隙，由此该壳体部分被布置成通过声耦合与诸如皮肤表面等组织接触，用于对皮肤表面下的一个或更多个聚焦区进行成像。在一些实施方式中，用于成像的超声换能器在成像换能器与使用两个或更多个(例如2、3、4、5、6或更多个)聚焦区的壳体部分之间具有偏移间隙，该偏移间隙会从在成像换能器与(i)声窗和/或(ii)被成像的区域之间反弹的超声能量产生多径伪影。这些伪影可能会使成像的清晰度变得模糊。

请参考图8A和8B，在一些实施方式中，当超声能量穿过超声成像系统的壳体内的声学介质(例如声耦合剂、流体、凝胶、液体，例如水、甘油、盐水以及它们的任何组合)时，可能产生多径伪影810。在一些实施方式中，在成像换能器(例如成像阵列)与目标组织之间的偏移间隙800中的声学介质中产生伪影。在一些实施方式中，该偏移间隙是10.9、11.1、12.4或13.8mm，但是还会根据换能器温度、换能器内的流体量和施加在声窗上的压力(大气压或由患者或临床医生施加的压力)而变化。多径伪影810可以是超声伪影，其中超声波束以某个角度反射，使得只有一部分超声波束返回到换能器。这种伪影可能是由在成像阵列与声窗之间的换能器壳体内被捕获而反弹的声能的一部分产生的。更具体地说，多径伪影810可能是由在成像阵列与声窗之间反射和重复反弹的声能产生的。在一个实施方式中，这些反射可能导致在成像阵列与声窗之间的距离的整数倍处出现多径伪影810。多径伪影810会模糊和/或遮掩由超声成像系统产生的图像的清晰度，并导致对所产生的图像的无效或低效解释。

在一个实施方式中，当以高脉冲重复频率(“PRF”)执行B模式成像时，例如当在某些深度(例如皮肤表面下0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、8、9、10、11、12mm以及其中的任何范围和值)采集多个聚焦区时，可能在连续的成像线中观察到伪影。这可能产生模糊或不清晰的图像，或者产生可能导致对所产生的图像的无效或低效解释的图像。在一个实施方式中，来自给定A线/聚焦区的成像发射的多径伪影810可能出现在后续A线/聚焦区的图像数据中。因此，从部分地反射的超声波束产生的图像也可能在整个图像中产生多径伪影810，而不仅仅是在一个聚焦区中产生多径伪影810。在图8A中示意性地示出了这个实施方式。如图8A所示，由于超声在成像阵列与声窗之间跨越偏移间隙800重复反弹并且在成像阵列与区域距离801的图像底部之间重复反弹，因此可能从聚焦区1发射(Tx1)出现多径伪影810。这被表示为图8A中所示的Tx1虚线802。如图8A所示，随着时间的推移，多径伪影810继续从重叠的超声波反弹和反射形成。当随后对虚线804所示的后续聚焦区(Tx2)进行排序时，多径伪影810的回响也出现在成像数据中。图8A通过示出交叉或重叠的Tx1虚线802和Tx2虚线804示出了在Tx2虚线804的成像期间存在的该Tx1虚线802。如图8B所示，聚焦区2(Tx2)图像806中存在多径伪影810，并且使图像部分地模糊/不清晰。在一些实施方式中，多径伪影810可能限制系统的成像速率，因为等待时间(或延迟)可能必须被设置为足够长的时间段，以使得多径伪影回波被充分衰减。在各种实施方式中，该时间段的范围可以是30至60微秒(μs)(例如30-35、30-40、30-45、30-50、30-55、35-40、40-45、45-50、50-55、55-60、35-55、35-50、35-45、40-50、40-55、40-60、45-55、45-60、50-60、55-60μs、以及其中的值和范围)。

请参考图9A和9B，对于保持静态或恒定的成像器到声窗的偏移间隙距离900，可以有策略地选择或计算等待时间或脉冲重复间隔(PRI)，以减少或消除多径伪影。例如，可以有策略地选择等待时间间隔，使得在后续聚焦区图像数据上出现的多径伪影(在成像阵列与声窗之间的偏移间隙900中、以及在成像阵列与成像区底部距离901之间)处于换能器的视野之外。如图9A所示，Tx1虚线902不与Tx2虚线904相交，而是平行的。在这个实施方式中，多径伪影910(未示出)在成像的视场之外。此外，如图9B所示，多径伪影910(未示出)回波不在所产生的Tx2图像906中，而是在Tx2 904的图像采集时间之外。在各种实施方式中，静态等待时间可以在30-60微秒的范围内(例如30、32、32.5、34、36、36.5、37、37.5、38、39、39,5、40、42、44、44.5、45、45.5、46、48、50、52、54、56、58、60以及其中的值和范围)。

在一些实施方式中，成像换能器与声窗之间的偏移间隙1000在1000-1000’之间变化(例如改变，是动态的)。动态偏移间隙1000、1000’可以随着耦合介质的温度、压力和/或体积的变化而改变。耦合介质的温度、压力和/或体积可能改变和波动，从而偏转声窗并改变偏移间隙距离1000-1000’。在一个实施方式中，随着系统使用时间的推移，超声系统壳体可能通过蒸发和/或泄漏损失耦合介质。在一个实施方式中，耦合介质的超声系统壳体温度随着时间变化。在一个实施方式中，耦合介质的超声系统壳体压力随着时间变化。在一个实施方式中，当用户或物体按压声窗时，能够改变声窗的偏移间隙1000、1000’，因此偏转声窗并改变偏移间隙1000、1000’。如图10A中的实施方式所示，来自Tx1的多径伪影1010表现为声音在成像阵列与声窗之间变化的偏移间隙1000-1000’距离之间重复反弹的结果。这由Tx1虚线1002表示。

为动态偏移确定减少成像伪影的时序所进行的计算比静态偏移更复杂。对于静态偏移，时序计算保持不变。但是，对于动态偏移，时序计算会发生变化。在动态成像环境中使用静态计算可能会导致成像伪影的出现。

图11示出了根据一个实施方式的用于动态地设置超声成像传输等待时间/脉冲重复间隔(PRI)以减少成像多径伪影810、910、1010的流程图。在一个实施方式中，通过扩展成像区以包括声窗可能位于的深度来实现动态等待时间计算。利用这些附加的深度，在B模式图像内测量动态偏移距离1000、1000’。通过确定声窗的第一回波的偏移深度来测量该距离。确定换能器耦合流体在给定温度的声速。通过转换往返行程时间来计算偏移深度。通过取往返行程时间的整数倍来计算随后的多径伪影的时序。在一些实施方式中，声速可以是恒定值，或者，如果内部耦合流体温度也被监测，那么可以将声速作为温度的函数来确定。在一些实施方式中，系统然后可以动态地设置等待时间或脉冲重复间隔，从而执行后续成像发射序列，其中多径伪影1010在后续发射的接收回波采样间隔之外的时间出现。在一些实施方式中，可以对每个图像帧、A线或聚焦区发射进行该计算。此外，在一些实施方式中，也可以按任何间隔设置聚焦区。

请进一步参考图11，其中示出了动态设置等待时间或脉冲重复间隔的方法1102。在框1104处，系统确定第一声窗回波的深度。这允许换能器定制为实际被扫描的声窗产生的超声图像。在框1106处，系统将确定的深度转换成时间。该转换基于飞行时间(time offlight)和声音在声学介质中的速度。在一个实施方式中，在框1108处，将计算出的时间乘以一个整数，以确定多径伪影可能出现的次数。在框1110处，选择等待时间或脉冲重复间隔。然后，选定的等待时间或脉冲重复间隔可以将多径伪影定位在后续图像采集之外。这动态地设置发射等待时间或脉冲重复间隔，并消除多径回声伪影。

请参考图12A和图12B，在一些实施方式中，为利用多聚焦区成像的成像序列选择脉冲重复间隔(PRI，以时间单位表示，例如30-60微秒，例如30、32、32.5、34、36、36.5、37、37.5、38、39、39.5、40、42、44、44.5、45、45.5、46、48、50、52、54、56、58、60、以及其中的值和范围)。在一个实施方式中，实施静态PRI。在一个实施方式中，实施动态PRI。在一个实施方式中，在成像序列的接收回波采样间隔内在特定区域处产生多径回声伪影1210。在一个实施方式中，多径聚焦区图像被混合成单个图像，由此不选择包含伪影1210的图像区域来显示。这可以在横向位置之间有足够的时间来消除多个回声伪影1210时实施。可以按每个图像帧、每条A线或每次聚焦区发射执行该计算。如图12A所示，从第一聚焦区发射Fz1形成的图像不包含伪影1210，但是例如后续的聚焦区图像Fz2包含伪影1210。但是，如图12B所示，当聚焦区图像被混合以形成单个图像时，第一聚焦区图像Fz1被用于在其它聚焦区图像Fz2、Fz3、Fz4中存在伪影1210的深度处。

在各种实施方式中，采用2、3、4、5、6、7、8或更多个聚焦区。在一些实施方式中，如图12A和图12B所示，采用四个聚焦区Fz1、Fz2、Fz3和Fz4。在一个实施方式中，成像序列在一个横向位置的聚焦区4与后续横向位置的聚焦区1之间采用足够的等待时间。结果，多径回声伪影仅出现在聚焦区2至聚焦区4(Fz2、Fz3、Fz4)中。在图12A和12B中用黑色虚线区分的所有四个聚焦区图像的区域被混合并组合以形成单个组合图像。在一个实施方式中，如图12B所示，动态地设置混合区，使得在最终的图像中不出现多径伪影。如图12B所示，通过改变四个正方形的大小，多径伪影被有效地从最终图像中裁剪掉。

在一个实施方式中，计算图像中多径伪影存在的深度包括以下步骤：

设d₀是在B模式图像中检测的声窗的第一回波的深度。假定恒定速度的声音传播，初始成像发射与该回波到达之间的时间(t₀)被定义为：

其中c_f(T)是内部换能器流体中的声速。这个声速值可以是常数或者是温度(T)的函数。

因此，多径回声伪影到达成像阵列的时间(t_N)将在t₀的整数倍处出现：

t_N＝(N+1)·t₀，N＝1，2，3，...

如果在所有深度d处定义所显示的图像的轴向视场，其中：

d_min≤d≤d_max

并且d_min和d_max分别是显示的图像的最小深度和最大深度，那么可以选择连续成像发射之间的动态时间延迟t_del(N)，使得两个连续多径回波时间(t_N和t_N+1)位于轴向视场之外，从而：

其中c被定义为目标介质内/患者体内的声速。

将t_del(N)指定为：

使得多径回波处于图像内的相对深度k处。当k＝0时，伪影在图像的顶部；当k＝1时，伪影在图像的底部。

不论t_del(_N)是静态的还是动态的，在已知其值的情况下，可以重新整理上式以求解k：

在计算了多径伪影在图像中出现的相对深度k之后，可以动态地选择聚焦区混合深度，以从最终显示的图像中排除伪影。例如，在一个实施方式中，换能器流体是水，在室温下，c_f＝1480m/s，并且当成像到软组织中时，c＝1540m/s。如果来自声窗的第一个回波出现在15μs，那么第四个回波将出现在60μs。采用36.5μs的静态PRI时，最小和最大成像深度(距成像换能器)为10.9mm和20.9mm，那么相对深度(k)将为0.68。因此，可以选择聚焦区混合点，使得第一聚焦区包含该相对深度，并且因此在最终显示的图像中将不包含伪影。

改善成像对准

在各种实施方式中，成像换能器可以与运动机构400一起在壳体内以各种速度移过视场。在一个实施方式中，运动机构400包括用于成像换能器沿着直线的精确且可重复的运动的轴、杆、螺杆、导螺杆401，例如，成像换能器沿着轴、杆、螺杆、导螺杆401移入和移出，即，入向和出向。在各种实施方式中，成像换能器移过视场的速度可以是每秒0.1-10.0个周期(或赫兹，Hz)(例如每秒0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5和10.0个周期，包括其中的任何值和范围，例如每秒0.1-1.0、0.1-2.0、0.1-3.0、0.1-4.0、0.1-5.0、1.0-2.0、1.0-3.0、1.0-4.0、1.0-5.0、2.0-3.0、2.0-4.0、2.0-5.0个周期)。在一个实施方式中，成像换能器以每秒一定数量的周期移过视场。在一个实施方式中，在成像换能器运动的出向和入向动作期间采集B模式图像。因此，帧速率可以提高或加倍，达到每秒特定数量的周期或帧的两倍。例如，在一个实施方式中，成像换能器以每秒3.0个周期的速度移过视场。在一个实施方式中，在成像换能器的运动的出向和入向动作期间采集B模式图像，并且帧速率提高或加倍，达到每秒6.0个周期或帧。但是，在一些实施方式中，可能产生入向帧与出向帧之间的空间询问的轻微失准，导致看起来在抖动的不准确图像。失准可能发生在多个维度中(例如上下、左右、进出、x轴、y轴、z轴)。此外，在一些实施方式中，失准可以包括旋转分量。在各种实施方式中，这种成像失准可能发生在横向(例如左右)和/或竖向(例如内外)维度中。在一些实施方式中，这种成像失准的结果可能是图像可能看起来抖动或可能看起来失真，即使成像区是固定的或静止的。

请参考图13，在一些实施方式中，通过实施图像触发偏移量而减少和/或消除了横向成像失准。在一些实施方式中，通过实施至少一个自适应运动滤波器解决了竖向失准。

在一些实施方式中，利用出向帧和入向帧减少或消除了横向成像失准，可以首先为在两个方向之间具有最小或零偏移的出向和入向动作采集成像帧。在一个实施方式中，两个帧的图像触发位置可以相同。随后，在一些实施方式中，可以对所有入向矢量执行横向互相关。在一个实施方式中，可以使用出向帧作为参考，以确定出向帧内的哪个横向位置与每个入向矢量最匹配。此外，可以利用空间插值将矢量匹配到子像素精度，以更好地解决帧内的任何失准。

在一些实施方式中，将出向图像帧作为参考图像。在一个实施方式中，成像换能器与在出向方向提供治疗的治疗换能器一起移动。在一个实施方式中，所显示的图像内的引导标记指示治疗剂量的位置。

在一个实施方式中，可以反转入向矢量与参考出向图像之间的横向错误配准，并且随后进行编辑以形成用于下一个入向帧采集的空间图像触发偏移量曲线。在一个实施方式中，图像触发偏移量曲线在物理上不可实现。当图像触发偏移量导致连续横向位置图像采集之间的时间差短于单个位置处的最小必要成像时间，从而导致成像采集数据流溢出并且出现显示成像触发故障的错误消息时，可能发生这种情况。为了解决这个问题，在一个实施方式中，为了最大限度地减小理想采集延迟与能够实现的采集延迟之间的差异，构造了一个成本函数。

在一些实施方式中，成本函数通过以下方式执行：在每个入向位置种下(seed)绝对偏移量，并将施加模块的运动轨迹的物理限制和沿着模块的整个横向行程范围向远离绝对位置的方向传播能够实现的触发偏移量相结合。这产生N个能够实现的触发偏移量曲线，其中N是图像内的横向位置的总数。利用优化的、能够实现的入向图像触发偏移量曲线采集一组新的成像帧。出向帧保持不变；但是，可以向入向成像帧采集施加能够实现的成像触发延迟。接下来，在一些实施方式中，可以重复该过程来计算一组新的错误配准偏移量和进一步细化的入向图像触发延迟曲线。可以重复该过程，直到两个图像收敛并且任何横向错误配准被抑制到低于指定的预定阈值。在一些实施方式中，当错误配准低于阈值时，可以将成像触发偏移量编程到换能器中，从而在应用这些偏移量的前提下采集所有随后的入向图像。在一个实施方式中，消除了冗余的能够实现的触发偏移量曲线。在一条曲线与另一条曲线相交的情况下，对这两条曲线进行混合和匹配，并且使用成本函数去除次优曲线，直到获得单个优化的能够实现的触发偏移量曲线。

如图13所示，在方法1302的一个实施方式中，解决了由于系统收集的入向帧与出向帧之间的失准而导致的图像内的成像不准确、抖动和/或模糊，从而改善了横向配准。在框1304处，系统对成像帧施加最小或零偏移量。在框1306处，系统次采集出向和入向成像帧。在框1308处，系统计算横向错误配准。在框1310处，系统确定该错误配准是否低于预定阈值。在框1312处，如果该错误配准低于预定阈值，那么向所有入向图像帧施加至少一个图像触发偏移量。但是，在框1314处，如果错误配准不低于预定阈值，那么系统计算优化的入向图像触发偏移量。如果错误配准不低于预定阈值，那么在框1316处，系统会向入向帧施加至少一个图像触发偏移量。

在一些实施方式中，在图像采集之后，利用减轻竖向错误配准伪影的时间滤波器来解决竖向成像错误配准。在一个实施方式中，将一个或更多个时间滤波器应用于B模式图像，以消除或最大限度地减小竖向错误配准。可通过显示先前N个图像的平均值来应用时间滤波器，其中N>1(例如N＝2、3、4、5、6、7、8、9、10、25、50、100)。这在对静态目标成像并且在被平均的帧之间有良好的空间配准的情况下可能是有效的。但是，在一些实施方式中，当换能器或目标正在移动时，由于没有横向配准的成像帧被一起平均，因此时间滤波器可能引入模糊效应。在一些实施方式中，当换能器在移动时，自适应时间运动滤波器对B模式图像进行平均和/或稳定处理。在一些实施方式中，检测运动可以用一个或更多个传感器来执行。这种传感器可以包括陀螺仪或加速度计。此外，在一些实施方式中，可以通过图像本身来检测运动。在一个实施方式中，实时计算跨多个帧的图像相关系数。

在一个实施方式中，在优化成像相关系数时激活时间滤波器(为了实现混合效果)，并且在该系数下降到某个水平以下时去活时间滤波器(以停止混合效果)。

在一些实施方式中，连续帧之间(例如第一和第二图像之间、出向和入向图像之间)的轻微失准导致相关系数根据失准量而变化。在一个实施方式中，计算至少两个独立的相关系数来解决这个问题。在一个实施方式中，仅使用出向图像计算一个系数，同时仅使用入向图像计算第二系数。这导致成像换能器之间的更稳定且更可重复的系数，并且至少两个系数的组合例如可以保持至少每秒6帧的计算速率。在一个实施方式中，在计算与当前帧和成像帧的相关系数并将该相关系数与阈值进行比较的基础上使用时间稳定滤波器。在一个实施方式中，利用当前帧和之前的成像帧(例如2、4、6……)计算相关系数，并且将该系数与阈值进行比较，以确定是否使用时间稳定滤波器。

请参考图14，移动成像装置中向内和向外轨迹之间的不精确的成像换能器定位可能导致图像抖动和/或模糊。在一些实施方式中，可以对时间运动伪影进行量化。使用原始正交检测(IQ)数据计算任何两个帧(例如F和G帧)之间的相关系数(“CC”)。

F(t)＝I₁(t)*cos(ω*t)+Q₁(t)*sin(ω*t)

G(t)＝I₂(t)*cos(ω*t)+Q₂(t)*sin(ω*t)

CC(t)＝1；当存在完全相关(F(t)＝G(t))时

CC(t)＝0；当没有相关时

CC(t)＝-1；当存在完全相反的相关时

在一些实施方式中，这些计算提供二维模式匹配的性能，以最大限度地提高相关系数并确定图像中的每个像素的位置。

在一个实施方式中，如图15A所示地映射时间运动伪影，使得伪影的时间运动主要出现在横向上。在一个实施方式中，如图15B所示地映射时间运动伪影，使得伪影的时间运动看起来是时间稳定的。在一个实施方式中，如图15C所示地映射时间运动伪影，使得伪影的时间运动看起来在深度上是一致的。在一些实施方式中，时间运动伪影的量化因换能器而异。

请参考图16A和图16B，在解决仅具有横向移位的成像错误配准的一个实施方式中，在每个成像换能器的制造期间测量该成像换能器中的特定移位。利用所测量的移位值，成像系统基于特定的所测量的移位值将成像数据移位至最近的像素(例如最近邻插值)。这种方法仅通过横向移位来稳定图像，但是，可能无法解决平面外运动和子像素去相关，这可能导致成像移位持续存在。图16A示出了像素在前后左右移动中横向移位的图像。图16B示出了在应用滤波之后得到稳定的像素对准。

请参考图17A和图17B，在一个解决竖向成像错误配准的实施方式中，对连续的成像帧进行时间平均，以解决横向错误配准问题。在一些实施方式中，对连续帧进行时间平均稳定了图像。在一些实施方式中，对连续帧进行时间平均会降低散斑衬比和图像分辨率。图17A示出了像素在竖向方向移位的图像。图17B示出了在应用滤波之后得到稳定的像素对准。

请参考图18A和图18B，在一个实施方式中，通过对数据进行移位(如图16A和16B的实施方式)和对连续帧进行时间平均(如图17A和17B的实施方式)来减少成像错误配准和/或失准。移位数据保持成像分辨率，并校正了持续存在的大横向运动伪影(例如>1个像素)。连续帧的时间平均最大限度地减少任何方向的较小运动伪影(例如<1个像素)。

在一个实施方式中，当图像静止时，相关系数提高。在一个实施方式中，相关系数小于0.5。在一个实施方式中，相关系数可能随着成像换能器的不同而变化。在一个实施方式中，当比较移位的图像时，相关系数反差略微改变。在一个实施方式中，存在子像素和平面外去相关。

如图19所示，在一个实施方式中，曲线图1902和曲线图1904示出了随着时间横向移动的成像像素。在一个实施方式中，曲线图1906展示了相关系数随着时间的变化。

请参考图20，在一些实施方式中，交替帧相关更好地反映和考虑了成像时运动的存在。在一个实施方式中，这有助于最大限度地减少帧速率和/或更新速率的损失。

在一些实施方式中，请参考图21，成像系统包括独立地关联出向图像和入向图像。在一个实施方式中，当图像静止时，相关系数接近1，当图像移动时，相关系数接近0。在一个实施方式中，相关系数在0-1、0-0.5、0-0.4、0-0.3、0-0.2或0-0.1之间变化。在各种实施方式中，相关系数随成像换能器变化。曲线图2106示出了相关系数随着时间的推移接近1的实施方式。

在一些实施方式中，请参考图22A和图22B，具有横向错误配准校正功能的自适应时间运动滤波器在感测到运动时校正横向错误配准。在一个实施方式中，当视场静止时，时间运动滤波器使成像稳定。在一个实施方式中，当视场移动时，时间运动滤波器被禁用，从而保持时间分辨率。

在本文中说明的一些实施方式和实施例仅是示例，并非意图限制本发明的组合物和方法的完整范围。在该范围内，可以对一些实施方式、材料、组合物和方法进行等同的更改、修改和变化，得到基本相似的结果。

在附图中示出并在本文中详细说明了本发明的实施方式的一些具体实施例，能够对这些实施方式做出各种修改和替换。但是应理解，这些实施方式不限于所公开的特定形式或方法，相反，这些实施方式应涵盖落在所说明的各种实施方式和所附权利要求的精神和范围之内的所有修改、等同形式和替代形式。在本文中公开的任何方法都不一定必须按照所述的顺序执行。在本文中公开的方法包括由从业者采取的某些动作；但是，它们也可能包括任何第三方对这些操作的明示或暗示的指示。例如，诸如“将换能器模块与超声探头耦接”等动作包括“指示将换能器模块与超声探头耦接”。在本文中公开的范围还涵盖任何和所有重叠、子范围以及它们的组合。诸如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”、“之间”等用语包括所列举的数字。前面带有诸如“大约”或“近似”等术语的数字包括所列举的数字。例如，“大约1mm”包括“1mm”。

Claims (41)

1.一种超声成像系统，被配置用于减少成像伪影，所述超声成像系统包括：

超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

声耦合介质，位于所述所述壳体内，被配置成将所述超声成像换能器声耦合至所述声窗，

运动机构，用于在第一方向上和第二方向上移动所述超声成像换能器，

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器，

其中，所述控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

2.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述动态设置的脉冲重复间隔还被配置成：

测量第一偏移深度；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的脉冲重复间隔。

3.一种超声成像系统，被配置用于减少成像伪影，所述超声成像系统包括：

超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

声耦合介质，处于所述壳体内，被配置成将所述超声成像换能器声耦合至所述声窗，

运动机构，用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器，

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器，

其中，所述控制模块被配置成通过动态设置的一个或更多个聚焦区混合点来减少至少一个多径回声伪影。

4.根据权利要求3所述的超声成像系统，其中所述至少一个动态设置的聚焦区混合点还被配置成：

测量第一偏移深度；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择至少一个被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的超声成像系统，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的体积的变化而变化，其中所述声耦合介质的体积的变化是所述声耦合介质从所述壳体中蒸发或泄漏的结果。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的超声成像系统，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的温度的变化而变化。

7.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的压力的变化而变化。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的超声成像系统，其中所述动态偏移距离随着所述运动机构在所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向上的速度而变化。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的超声成像系统，还包括被配置成向所述组织施用超声治疗的治疗换能器。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的超声成像系统，其中N＝2、3或4中的任何一个值。

11.一种超声成像系统，被配置用于减少成像伪影，所述超声成像系统包括：

超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的装置，和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器，

其中，所述控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

12.一种超声成像模块，被配置用于减少成像伪影，所述超声成像模块包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的装置，和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器，

其中所述控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

13.根据权利要求12所述的超声成像模块，其中所述至少一个动态设置的聚焦区混合点还被配置成：

测量第一偏移深度；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择至少一个被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。

14.一种超声成像装置，被配置用于减少成像伪影，包括：

超声模块，所述超声模块包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的装置，和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器，

其中所述控制模块被配置成通过动态设置的脉冲重复间隔来减少至少一个多径回声伪影。

15.根据权利要求14所述的超声成像装置，其中动态设置的至少一个聚焦区混合点还被配置成：

测量第一偏移深度；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择至少一个被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所产生的超声图像之外的聚焦区混合点。

16.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的体积的变化而变化，其中所述声耦合介质的体积的变化是所述声耦合介质从所述壳体中蒸发或泄漏的结果。

17.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的温度的变化而变化。

18.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，其中所述动态偏移距离基于所述声耦合介质的压力的变化而变化。

19.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，其中所述动态偏移距离随着所述机构在所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向上的速度而变化。

20.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，还包括被配置成向所述组织施用超声治疗的治疗换能器。

21.根据权利要求14-15中任一项所述的超声成像装置，其中N＝2、3或4中的任何一个值。

22.一种减少超声图像的多径回声伪影的方法，包括：

提供超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

声耦合介质，位于所述壳体内，被配置成将所述超声成像换能器声耦合至所述声窗，

用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的运动机构，

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像；和

测量第一偏移深度；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的脉冲重复间隔。

23.一种减少超声图像的多径回声伪影的方法，包括：

提供超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

壳体，包括声窗，

所述超声成像换能器与所述声窗之间的动态偏移距离，其中所述动态偏移距离随着时间变化，其中所述动态偏移距离包括第一偏移距离和第二偏移距离，其中所述第一偏移距离与所述第二偏移距离不同，

声耦合介质，位于所述壳体内，被配置成将所述超声成像换能器声耦合至所述声窗，

用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的运动机构；

基于所述第一偏移深度来计算第一偏移时间；

将所述第一偏移时间乘以一个整数，以确定所述至少一个多径回声伪影的存在；并且

选择至少一个被配置成使所述至少一个多径回声伪影处于所显示的超声图像之外的聚焦区混合点。

24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，还包括：

对组织成像，和

显示所述组织。

25.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，还包括：

对组织成像，和

显示所述组织，

但不治疗所述组织。

26.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，还包括：

治疗组织。

27.一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，包括：

提供超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

运动机构，附接至所述超声成像换能器；

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；

采集所述第一成像帧；

采集所述第二成像帧；

计算所述第一成像帧与所述第二成像帧之间的偏移量，以确定横向错误配准；

显示所述第一成像帧；和

显示所述第二成像帧，其中对所述第二成像帧应用了所述偏移量以减少时间运动伪影。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括：

利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；和

将所述至少一个触发偏移量应用于后续的图像采集，

其中由于所述至少一个触发偏移量的应用，减少了所述横向错误配准。

29.一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，包括：

提供超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

运动机构，附接至所述超声成像换能器；

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；

采集多个(N>1)成像帧；

计算至少两个成像帧的时间平均值；

显示所述至少两个成像帧的时间平均值，以减少时间运动伪影。

30.根据权利要求29所述的方法，还包括：

利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；和

将所述至少一个触发偏移量应用于后续的图像采集，

其中在当前和先前采集的成像帧之间的空间错误配准小于预定阈值时，能够对N>1个连续的成像帧进行所述平均。

31.一种通过减少空间和时间运动伪影来改善超声成像对准的方法，包括：

提供超声探头，所述超声探头包括：

超声成像换能器，适于对组织区域成像，

运动机构，附接至所述超声成像换能器；

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)产生第一图像，其中N>2，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)产生第二图像；

采集所述第一成像帧；

采集所述第二成像帧；

计算所述第一成像帧与所述第二成像帧之间的偏移量，以确定横向错误配准；

计算所述第一成像帧和所述第二成像帧的时间平均值；

显示所述第一成像帧的时间平均值和相对于所述第二成像帧的所述偏移量，以减少空间和时间运动伪影。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括：

利用至少一个触发偏移量来计算优化的图像；和

将所述至少一个触发偏移量应用于所述优化的图像，

其中由于所述至少一个触发偏移量的应用，减少了所述横向错误配准。

33.根据权利要求27-32中任一项所述的方法，还包括：

对组织成像，和

显示所述组织。

34.根据权利要求27-32中任一项所述的方法，还包括：

对组织成像，和

显示所述组织，

但不治疗所述组织。

35.根据权利要求27-32中任一项所述的方法，还包括治疗组织。

36.一种超声成像系统，被配置用于减少成像失准，所述超声成像系统包括：

超声探头，所述超声探头包括适于向组织施加超声治疗的超声治疗换能器、适于对所述组织成像的超声成像换能器、以及用于在第一方向上和在第二方向上移动所述超声成像换能器的运动机构，

其中，所述超声成像换能器机械地附接至所述运动机构，

其中，所述第一方向与所述第二方向相反，

其中，当在所述第一方向上行进时，所述超声成像换能器以聚焦区序列顺序(f₁，…，f_N)成像，其中N>1，

其中，当在所述第二方向上行进时，所述超声成像换能器以第二聚焦区序列顺序(f₁，……，f_N)成像，

其中，通过使触发位置交错来改善所述第一方向的成像与所述第二方向的成像之间的空间配准，

其中，所述超声成像系统在连续的A线上采用方向相关的聚焦区排序(f₁，……，f_N)和(f₁，……，f_N)；和

控制模块，耦接至所述超声探头以控制所述超声成像换能器。

37.根据权利要求36所述的方法，其中N＝由2、4、6和8组成的组中的任何一个值。

38.根据权利要求36所述的超声成像系统，其中所述换能器的运动的所述第一方向是由直线、旋转和曲线组成的组中的任何一个或更多个方向；其中所述第二方向是所述第一方向的反向路径。

39.根据权利要求36-38中任一项所述的超声成像系统，其中所述超声治疗是以下治疗中的至少一种：面部提升、眉毛提升、下巴提升、眼部治疗、皱纹减少、松弛改善、臀部提升、疤痕减少、烧伤治疗、皮肤紧致、血管缩小、汗腺治疗、晒斑去除、脂肪治疗、脂肪团治疗、阴道紧致、痤疮治疗和腹部松弛治疗。

40.一种超声成像系统，具有前面的说明中所述的特征中的一个或更多个特征。

41.一种减少移动超声换能器中的成像失准的方法，具有前面的说明中所述的特征中的一个或更多个特征。