WO2020056616A1 - 一种多工模式下的超声成像方法和超声成像系统 - Google Patents

Abstract

一种多工模式下的超声成像方法和超声成像系统，其中该方法包括发射步骤（100）和接收步骤（110），其中：发射步骤（100）包括至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描；接收步骤（110）包括：接收扫描的回波信号，以至少生成目标组织的第一模式图像和第二模式图像；其中发射步骤（100）还包括：至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率。

Description

一种多工模式下的超声成像方法和超声成像系统 技术领域

本发明涉及一种多工模式下的超声成像方法和超声成像系统。

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，得到人体组织和器官结构的超声波特征信息。当前的超声成像系统通常采用多阵元超声探头，具体地，高压脉冲波加载在超声探头各阵元上，激励阵元产生高频超声波进而形成发射波束进入人体。探头各阵元接收人体组织结构散射或反射的回波，形成接收波束。超声诊断系统提取超声回波中的信息，形成各种成像模式显示。

彩色多普勒血流成像模式(一般称为Color模式或简称C模式)通过动目标显示方式计算出血流中的血细胞的动态信息，根据血细胞的移动方向、速度、分散情况，调配红、蓝、绿三基色，变化其亮度，叠加在二维扫描图像（B模式）上，显示人体内血流信息。

频谱多普勒血流成像模式一般简称为D模式，包括连续多普勒成像模式（即CW模式）和脉冲多普勒成像模式（即PW模式）等。其主要是原理是 通过检测多普勒频移信息，并实时获取其频谱或功率谱，对人体血流速度的评估，比如人体脑部以及心脏的血流评估。

可以在超声成像设备的单工模式下来使用D模式对人体组织进行扫描，也可以多工模式下来使用D模式进行扫描。

举个例子，单工模式下可以首先通过B模式和Color模式对组织和血管进行定位，然后切换到PW工作模式，获取多普勒频谱信息，由于是单工模式，因此此时B模式和Color模式图像处于冻结状态，这时需要操作者根据经验和手法确保超声探头与人体不发生移动而导致血管的偏离取样位置。而多工模式下，D模式、B模式和C模式可以均处于同时工作状态，操作者可以一方面根据B图像或Color图像对血管定位，一方面利用D模式来获取感兴趣位置的多普勒频谱信息。

虽然多工模式具有定位准确等优点，但同时也存在一些不足。例如，一方面由于D模式的扫描占用了时间，使得多工模式下B图像和C图像的帧率明显下降，特别是B模式、 C 模式和D模式三种模式同时工作状态；另一方面在多工模式下为了满足一定帧率需求，必须在图像质量上进行妥协，从而使得图像质量出现较明显下降。

技术问题

本发明主要提供一种一种多工模式下的超声成像方法和超声成像系统。

技术解决方案

一个实施例中，提供了一种多工模式下的超声成像方法包括发射步骤和接收步骤，其中：

所述发射步骤包括：至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描；

所述接收步骤包括：接收扫描的回波信号，以至少生成目标组织的第一模式图像和第二模式图像；

其中所述发射步骤还包括：至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率。

一个实施例中，所述至少减小第一模式的扫描区域，包括：基于第二模式的取样门位置减小第一模式的扫描区域。

一个实施例中，所述基于第二模式的取样门位置减小第一模式的扫描区域，包括：获取第二模式的取样门位置；将第一模式的扫描区域减小，并使得减小后的扫描区域包含所述取样门位置。

一个实施例中，所述至少减小第一模式的扫描区域，包括：接收用户所选定的扫描区域；将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。

一个实施例中，所述至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描，包括：向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描。

一个实施例中，所述至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率，包括：减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。

一个实施例中，所述减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：基于第二模式的取样门位置减小第一模式和第三模式的扫描区域。

一个实施例中，所述基于第二模式的取样门位置减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：获取第二模式的取样门位置；分别将第一模式和第三模式的扫描区域减小，并使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域包含有所述取样门位置。

一个实施例中，所述减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：接收用户所选定的扫描区域；将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。

一个实施例中，该方法还包括：显示在扫描区域减小前的目标组织的图像以及第二模式的取样门；所述接收用户所选定的扫描区域，包括：接收用户在所显示的图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。

一个实施例中，该方法还包括：当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。

一个实施例中，该方法还包括：将扫描区域减少后的目标组织的图像进行放大并显示。

一个实施例中，所述将扫描区域减少后的目标组织的图像进行放大并显示，包括：将扫描区域减少后的目标组织的图像放大到与扫描区域减少前的目标组织的图像的尺寸一样大。

一个实施例中，所述第二模式为D模式，所述第一模式为B模式或C模式。

一个实施例中，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、B模式、C模式；或者，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、C模式、B模式。

一个实施例中，提供了一种超声成像系统，其特征在于，包括：

超声探头，包括压电元件阵列；所述超声探头用于向组织发射超声波以进行扫描以及接收扫描的回波信号；

扫描控制器，用于控制所述超声探头进行扫描和接收扫描的回波信号；其中所述扫描控制器控制所述超声探头至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描，以及控制所述超声探头接收扫描的回波信号；所述扫描控制器还控制至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率；

处理器，用于根据所述扫描的回波信号至少生成目标组织的第一模式图像和第二模式图像；

显示装置，用于显示所述第一模式图像和所述第二模式图像。

一个实施例中，所述扫描控制器基于第二模式的取样门位置来至少减小第一模式的扫描区域。

一个实施例中，所述扫描控制器获取第二模式的取样门位置，并将第一模式的扫描区域减小，使得减小后的扫描区域包含有所述取样门位置。

一个实施例中，所述扫描控制器接收用户所选定的扫描区域，并将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。

一个实施例中，所述扫描控制器控制超声探头向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描。

一个实施例中，所述扫描控制器减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。

一个实施例中，所述扫描控制器基于第二模式的取样门位置来减小第一模式和第三模式的扫描区域。

一个实施例中，所述扫描控制器获取第二模式的取样门位置并分别将第一模式和第三模式的扫描区域减小，使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域包含有所述取样门位置。

一个实施例中，所述扫描控制器接收用户所选定的扫描区域，并将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。

一个实施例中，所述显示装置显示在扫描区域减小前的第一模式图像以及第二模式的取样门；所述处理器接收用户在所显示的第一模式图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。

一个实施例中，所述处理器还用于当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。

一个实施例中，所述处理器将扫描区域减少后的第一模式图像进行放大以显示。

一个实施例中，所述处理器将扫描区域减少后第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。

一个实施例中，所述第二模式为D模式，所述第一模式为B模式或C模式。

一个实施例中，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、B模式、C模式；或者，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、C模式、B模式。

一个实施例中，提供了一种多工模式下的超声成像方法，包括：

向目标组织的第一扫描区域进行第一模式的扫描；

接收第一模式的扫描的回波信号，并根据所述回波信号获得目标组织的第一扫描区域内的第一模式图像；

显示第一扫描区域内的第一模式图像；

接收进入多工模式的指令并进入多工模式，其中在多工模式中：

向目标组织的第二扫描区域进行第一模式的扫描，其中所述第二扫描区域小于所述第一扫描区域；

接收第一模式的扫描的回波信号，并根据回波信号获得目标组织的第二扫描区域内的第一模式图像；

显示第二扫描区域内的第一模式图像；

向目标组织进行第二模式的扫描；

接收第二模式的扫描的回波信号，并根据回波信号获得目标组织的第二模式图像；

显示所述第二模式图像。

一个实施例中，显示第二扫描区域内的第一模式图像包括：放大显示所述第二扫描区域内的第一模式图像。

一个实施例中，放大显示所述第二扫描区域内的第一模式图像包括：将所述第二扫描区域内的第一模式图像放大到与第一扫描区域内的第一模式图像相同的大小并显示。

一个实施例中，所述第一扫描区域包含所述第二扫描区域。

一个实施例中，所述第一模式为B模式或C模式，所述第二模式为D模式。

一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现前述任一种方法。

有益效果

依据上述实施例的多工模式下的超声成像方法、超声成像系统和计算机可读存储介质，可以在不牺牲图像质量的情况下，提高图像帧率。

附图说明

图1为一种实施例的超声成像系统的结构示意图；

图2（a）、图2（b）和图2（c）分别为频谱多普勒多工模式的一种扫描时序的示意图；

图3为用于说明同一模式连续两次发射的时间间隔的示意图；

图4（a）为B模式和C模式的图像的一个示意图，图4（b）为在图4（a）的基础上开启D模式后的一个示意图；

图5（a）为用户实际希望关注的区域小于B图像区域且大于C图像区域的一个示意图，图5（b）为用户实际希望关注的区域小于B图像区域且小于C图像区域的一个示意图；

图6为一实施例的多工模式下的超声成像方法的流程图；

图7为另一实施例的多工模式下的超声成像方法的流程图；

图8为又一实施例的多工模式下的超声成像方法的流程图。

本发明的实施方式

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

请参考图1，为一种实施例的超声成像系统的结构示意图。超声成像系统可以包括超声探头10、扫描控制器20、回波处理电路30、处理器40和显示装置50。

超声探头10包括多个阵元，用于实现电脉冲信号和超声波的相互转换，从而实现向被检测生物组织60（例如人体或动物体中的生物组织）发射超声波并接收组织反射回的超声回波。超声探头10所包括的这多个阵元，可以排列成一排构成线阵，或排布成二维矩阵构成面阵，这多个阵元也可以构成凸阵列。阵元可根据激励电信号发射超声波，或将接收的超声波变换为电信号。因此每个阵元可用于向感兴趣区域的生物组织发射超声波，也可用于接收经组织返回的超声波回波。在进行超声检测时，可通过发射序列和接收序列控制哪些阵元用于发射超声波，哪些阵元用于接收超声波，或者控制阵元分时隙用于发射超声波或接收超声回波。参与超声波发射的所有阵元可以被电信号同时激励，从而同时发射超声波；或者参与超声波发射的阵元也可以被具有一定时间间隔的若干电信号激励，从而持续发射具有一定时间间隔的超声波。

扫描控制器20一方面用于控制超声探头10向生物组织60发射超声波束，另一方面用于控制超声探头10接收超声波束经组织反射的超声回波。具体实施例中，扫描控制器20用于产生发射序列和接收序列，并输出至超声探头。发射序列用于控制超声探头10中多个阵元中的部分或者全部向生物组织60的感兴趣目标发射超声波，发射序列的参数包括发射用的阵元数和超声波发射参数（例如幅度、频率、发波次数、发射间隔、发射角度、波型和/或聚焦位置等）。接收序列用于控制多个阵元中的部分或者全部接收超声波经组织后的回波，接收序列的参数包括接收用的阵元数以及回波的接收参数（例如接收角度、深度等）。对超声回波的用途不同或根据超声回波生成的图像不同，发射序列中的超声波参数和接收序列中的回波参数也有所不同。

回波处理电路30用于对超声探头10接收到的超声回波信号进行处理，例如对超声回波信号进行滤波、放大、波束合成等处理，得到超声回波数据。在具体实施例中，回波处理电路30可以将超声回波数据输出给处理器40，也可以将超声回波数据先存储在一存储器中，在需要基于超声回波数据进行运算时，处理器40从存储器中读取超声回波数据。本领域技术人员应当理解，回波处理电路30也可以集成在处理器40中，或者回波处理电路30也可以实现为集成电路或者微处理器等等。

处理器40用于获取超声回波数据，并采用相关算法得到所需要的参数或图像。

显示装置50可以用于显示信息，例如显示由处理器40计算得到的参数和图像等。本领域技术人员应当理解，在有的实施例中， 超声成像系统本身可以不集成显示装置，而是连接一个计算机设备（例如电脑），通过计算机设备的显示装置（例如显示屏）来显示信息。在这种情况下，计算机设备的显示装置也被认为是超声成像系统的显示装置，即本发明实施例中提到的超声成像系统的显示装置包括超声成像系统本身集成的显示装置，也包括连接到超声成像系统上的外部显示装置。

以上就是超声成像系统的一些基本结构说明。对于超声成像系统，单工模式（单工成像模式）是指扫描控制器20控制超声探头10只执行一种类型模式的扫描，以频谱多普勒单工模式为例，是指扫描控制器20控制超声探头10在当前只执行D模式的扫描；多工模式（多工成像模式）是指扫描控制器20控制超声探头10按照一定顺序执行多种模式的扫描，以频谱多普勒多工模式为例，是指扫描控制器20控制超声探头10按照一定顺序执行D模式的扫描和其他模式的扫描（例如B模式和/或C模式），下面以结合图2来进一步说明频谱多普勒多工模式。

请参照图2，为频谱多普勒多工模式的扫描时序的示意图，图中实线表示D模式的扫描，虚线表示其他模式的扫描线，例如B模式的扫描和/或C模式的扫描等。

如图2（a）所示，当频谱多普勒多工模式为D模式和B模式的多工模式时，则扫描控制器20控制超声探头10交替进行D模式的扫描和B模式的扫描，例如一段连续的D模式扫描，再接着一段连续的B模式的扫描，再接着一段连续的D模式，再一段接着一段连续的B模式的扫描……。

类似地，如图2（b）所示，当频谱多普勒多工模式为D模式和C模式的多工模式时，则扫描控制器20控制超声探头10交替进行D模式的扫描和C模式的扫描，例如一段连续的D模式扫描，再接着一段连续的C模式的扫描，再接着一段连续的D模式，再一段接着一段连续的C模式的扫描……。

类似地，如图2（c）所示，当频谱多普勒多工模式为D模式、B模式和C模式的多工模式时，则扫描控制器20控制超声探头10轮流地进行D模式的扫描、B模式和C模式的扫描，例如一段连续的D模式扫描，再接着一段连续的B模式的扫描，再接着一段连续的C模式，再一段接着一段连续的D模式的扫描，再接着一段连续的B模式，再一段接着一段连续的C模式的扫描……。本领域技术人员应当理解，上面只是在D模式、B模式和C模式的多工模式的扫描时序的一个例子，B模式的扫描和C模式的扫描的顺序是可以互相变动的。

相应地，处理器40可以对这些扫描的回波信号进行相应的处理，相应获得各个模式的图像，比如B图像、C图像或D图像等等。

脉冲重复频率（PRF，Pulse Repetition Frequency）是指同一模式连续发射时的频率，可以理解地，PRF的倒数即为同一模式连续两次发射的时间间隔。例如请参照图3，不妨以为D模式和B模式的多工模式为例，图中D_PRF表示D扫描的脉冲重复频率，则1/D_PRF表示D模式下连续两次发射的时间间隔，B_PRF表示B扫描的脉冲重复频率，则1/B_PRF表示B模式下连续两次发射的时间间隔。

下面对本发明的构思进行详细说明。

在频谱多普勒多工模式下，由于加入了D模式占用了一定的扫描时间，会使得其他模式（不妨以B模式和/或C模式为例）扫描的时间减小，因为为了保持或提高图像帧率就需要牺牲B模式和/或C模式的图像质量，为了保持或提高B模式和/或C模式的图像质量就需要牺牲图像帧率，两者不可兼顾。

而B模式成像和C模式成像都是二维平面成像，所以在成像过程中通常要一线一线的发射（例如从左到右）来完成一帧图像的扫描。相邻两次发射间隔与图像最深处的深度有关，一般地图像最深处的深度越深，则相邻两次发射间隔就越大，因为任意一次发射需要扫描到达的深度越深，所花的时间就越长，从而导致下次开始发射就比较晚。相邻两次发射间隔越大，或者说脉冲重复频率越小，会使得帧率下降或图像质量下降，两者之间必须有一个需要牺牲。

如图4（a）所示为B模式和C模式的图像的一个例子；如图4（b）所示，当开启频谱多普勒多工模式后，发明人考虑到用户（例如医生）通常只关注D模式取样门附近的信息，图像其余位置的信息临床意义相对较小，所以可以利用这一点，在横向（即扫描线的扫描方向）或纵向（即深度方向）来减少B模式和/或C模式的发射范围来缩短发射间隔，从而达到节省时间提高帧率或图像质量的目的。

例如图5中虚线所围成的区域为用户实际希望关注的区域，需要说明的是，在实际显示的图像上，可以显示该虚线也可以不显示该虚线，图5中画出虚线只是为了进行示意。如图5（a）所示，当用户实际希望关注的区域小于B图像区域且大于C图像区域时，那么虚线区域外的B图像的区域可以不用再扫描，这样就可以在横向上减少B模式中每帧B图像的扫描线数，由于每帧B图像的扫描线数减小，相同时间内可以获得更多的B图像帧，因此，例如在不改变其他成像参数的情况下，B图像的帧率也可以得到提高。以及/或者，也可以在纵向上减少不必要的扫描深度，相比现有的频谱多普勒多工模式，由于扫描深度减小，则相邻扫描线之间的时间间隔可以减小，即可以提高脉冲重复频率，在相同的时间内可以扫描更多的扫描线，从而，例如在不改变其他成像参数的情况下，B图像的帧率也可以得到提高。这样，可以实现在不降低或者少降低图像质量的情况下提高多工成像模式下B图像的帧率，更好地实现多工模式下B图像帧率和图像质量之间的平衡。当然，本发明实施例，不限于提高B图像的帧率，也可以类似地实现在不降低或者少降低图像质量的情况下提高多工成像模式下其他模式图像（比如，C图像）的帧率。

类似地，如图5（b）所示，当用户实际希望关注的区域小于B图像区域且还小于C图像区域时，那么虚线区域外的B图像的区域和C图像的区域都可以不用再扫描，这样就可以在横向上减少B模式的扫描线数和C模式的扫描线数，和/或在纵向上减少不必要的扫描深度。

图5是D模式、B模式和C模式的多工（三工）模式，其中D模式为频谱多普勒模式。D模式和B模式的多工（双工）模式也是类似的，如果用户实际希望关注的区域小于B图像区域，则可以在横向上减少B模式的扫描线数，和/或在纵向上减少不必要的扫描深度。D模式和C模式的多工（双工）模式也是类似的，如果用户实际希望关注的区域小于C图像区域，则可以在横向上减少C模式的扫描线数，和/或在纵向上减少不必要的扫描深度。

需要说明的是，用户实际希望关注的区域可以是预设好的，也可以是根据用户根据情况来设置。用户实际希望关注的区域一量确定，区域外的图像可以不用再扫描和显示了，考虑到用户的观看习惯，这时候可以将用户实际希望关注的区域的图像进行一个图像处理，即可适当的比例进行放大，放大到进入频谱多普勒多工模式前的显示比例。

 

一个实施例中，超声成像系统中，扫描控制器20控制超声探头10进行扫描和接收扫描的回波信号。例如，扫描控制器20可以控制超声探头10按照预设时序至少向目标组织进行第二模式的扫描和第一模式的扫描，以及控制超声探头10接收扫描的回波信号；处理器40可以对接收的各扫描的回波信号进行处理，获得目标组织的图像，比如第一模式图像和第二模式图像；扫描控制器20还控制至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率；显示装置50可以显示获得的这些图像，比如第一模式图像和第二模式图像。

一个实施例中，第二模式可以为D模式，第一模式可以为除了D模式以外的其他模式，例如B模式或C模式。但是，本文中，第一模式和第二模式并不限于此，也可以分别是其他成像模式。

一个本实施例中，可以按照预设时序仅向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描。一个实施例中，也可以按照预设时序向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描、再加上其他模式的扫描。例如本实施例可以是按照预设时序向目标组织进行D模式的扫描和B模式的扫描，此时第二模式为D模式，第一模式为B模式；本实施例也可以是按照预设时序向目标组织进行D模式的扫描和C模式的扫描，此时第二模式为D模式，第一模式为C模式；本实施例也可以是按照预设时序向目标组织进行D模式的扫描、B模式的扫描和C模式扫描，此时第二模式为D模式，第一模式为C模式，B模式为相对于第二模式和第一模式的其他模式，或者，第一模式为B模式，C模式则为相对于第二模式和第一模式的其他模式。

扫描控制器20控制至少减小第一模式的扫描区域可以是自动的，也可以是用户手动选定区域。

由于用户实际希望关注的区域一般都集中在第二模式的取样门位置的这一片区域，其他比较远离第二模式的取样门位置的区域并不太关注，所以扫描控制器20可以基于第二模式的取样门位置来自动减小第一模式的扫描区域。因此一个实施例中，扫描控制器20可以基于第二模式的取样门位置来控制至少减小第一模式的扫描区域。具体一实施例中，扫描控制器20可以先获取第二模式的取样门位置，再控制将第一模式的扫描区域减小，并使得减小后的扫描区域包含有所述取样门位置。

扫描控制器20也可以接收并根据用户所选的扫描区域来减小第一模式的扫描区域。因此一实施例中，扫描控制器20可以接收用户所选定的扫描区域；当该选定的扫描区域小于第一模式当前的扫描区域时，则控制将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。可以理解地，当用户所选定的扫描区域大于或等于第一模式当前的扫描区域时，扫描控制器20无法完成将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域的操作，此时超声成像系统可以进行报警提示，例如通过处理器40来进行报警提示，来提示用户进行了错误的扫描区域选择或提示用户重新进行扫描区域选择等。

具体实现根据用户所选的扫描区域来减小第一模式的扫描区域有多种方式，例如在显示装置50显示扫描区域减小前的第一模式图像以及第二模式的取样门（例如，可以将该取样门显示在第一模式图像上），处理器40接收用户通过鼠标等工具在显示装置50所显示的图像上所选择的区域，作为用户选定的扫描区域。

用户所选定的扫描区域即为用户实际希望关注的区域，考虑到用户实际希望关注的区域一般都集中在第二模式的取样门位置的这一片区域，因此一实施例中当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则超声成像系统可以进行警报提示，例如通过处理器40来生成警报提示。

为了更符合用户的观看习惯，一实施例中处理器40可以将扫描区域减少后的第一模式图像进行放大以通过显示装置50来显示。例如，处理器40可以将扫描区域减少后的第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。

请参照图6，本实施例还提出一种多工模式下的成像方法（以下简称成像方法），包括步骤100和步骤110，下面具体说明。

步骤100为发射步骤，可以包括：至少向目标组织进行第二模式的扫描和第一模式的扫描。

步骤110为接收步骤，可以包括：控制接收扫描的回波信号，以生成目标组织的图像，例如第一模式图像和第二模式图像。

在成像方法中，步骤100即发射步骤还包括：控制至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率。本领域技术人员应当理解，当发射步骤控制至少减少第一模式的扫描区域后，步骤110生成的目标组织的第一模式图像也会实时更新。

一实施例中，步骤100控制至少减小第一模式的扫描区域可以包括：基于第二模式的取样门位置来控制至少减小第一模式的扫描区域。例如，步骤100先获取第二模式的取样门位置，再控制将第一模式的扫描区域减小，并使得减小后的扫描区域包含有所述取样门位置。

一实施例中，步骤100控制至少减小第一模式的扫描区域可以包括：接收用户所选定的扫描区域；当该选定的扫描区域小于第一模式当前的扫描区域，则控制将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。可以理解地，当用户所选定的扫描区域大于或等于第一模式当前的扫描区域时，成像方法可以包括进行报警提示的步骤，来提示用户进行了错误的扫描区域选择或提示用户重新进行扫描区域选择等。

实现接收用户选定扫描区域可以有多种方式，例如可以显示在扫描区域减小前的目标组织的图像以及第二模式的取样门；接收用户在所显示的图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。

结合用户手动选定扫描区域和第二模式的取样门位置，一实施例中，成像方法还包括：当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。

为了更符合用户的观看习惯，请参照图7，一实施例中成像方法还可以包括放大显示步骤120：将扫描区域减少后的目标组织的第一模式图像进行放大以显示。例如，步骤120可以将扫描区域减少后的目标组织的第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。

 

一个实施例中，超声成像系统中，扫描控制器20控制超声探头10进行扫描和接收扫描的回波信号。例如，扫描控制器20可以控制超声探头10按照预设时序向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描，以及控制超声探头10接收扫描的回波信号；处理器40可以根据这些扫描的回波信号获得目标组织的图像，比如第一模式图像、第二模式图像和第三模式图像；扫描控制器20还控制减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率；显示装置50可以显示这些图像，比如显示第一模式图像、第二模式图像和/或第三模式图像。需要说明的是本实施例中第一模式、第二模式、第三模式可以分别为B模式、D模式、C模式；或者，第一模式、第二模式、第三模式可以分别为C模式、D模式、B模式。

扫描控制器20控制减小第一模式和第三模式的扫描区域可以是自动的，也可以是用户手动选定区域。

由于用户实际希望关注的区域一般都集中在第二模式的取样门位置的这一片区域，其他比较远离第二模式的取样门位置的区域并不太关注，所以扫描控制器20可以基于第二模式的取样门位置来自动减小第一模式和第三模式的扫描区域。因此一实施例中，扫描控制器20可以基于第二模式的取样门位置来控制减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。具体一实施例中，扫描控制器20可以先获取第二模式的取样门位置，再分别控制将第一模式和第三模式的扫描区域减小，并使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域都包含有上述取样门位置。

扫描控制器20也可以接收并根据用户所选的扫描区域来减小第一模式和第三模式的扫描区域。因此一实施例中，扫描控制器20可以接收用户所选定的扫描区域；当该选定的扫描区域小于第一模式和第三模式当前的扫描区域时，则控制将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。可以理解地，当用户所选定的扫描区域大于第一模式和第三模式当前的扫描区域时，扫描控制器20无法完成将第一模式和第三模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域的操作，此时超声成像系统会进行报警提示，例如通过处理器40来进行报警提示，来提示用户进行了错误的扫描区域选择或提示用户重新进行扫描区域选择等。

具体实现根据用户所选的扫描区域来减小第一模式和第三模式的扫描区域有多种方式，例如在显示装置50显示扫描区域减小前的目标组织的图像以及第二模式的取样门，处理器40接收用户通过鼠标等工具在显示装置50所显示的图像上所选择的区域，作为用户选定的扫描区域。

用户所选定的扫描区域即为用户实际希望关注的区域，考虑到用户实际希望关注的区域一般都集中在第二模式的取样门位置的这一片区域，因此一实施例中当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则超声成像系统可以进行警报提示，例如通过处理器40来生成警报提示。

为了更符合用户的观看习惯，一实施例中处理器40可以将扫描区域减少后的目标组织的第一模式图像进行放大以通过显示装置50来显示。例如，处理器40可以将扫描区域减少后的第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。

请参照图8，本实施例还提出一种多工模式下的成像方法（以下简称成像方法），包括步骤200和步骤210，下面具体说明。

步骤200为发射步骤，可以包括：向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描。

步骤210为接收步骤，可以包括：控制接收扫描的回波信号，以生成目标组织的图像，比如第一模式图像、第二模式图像和/或第三模式图像。

在成像方法中，步骤200即发射步骤还包括：控制至少减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。本领域技术人员应当理解，当发射步骤控制减少第一模式和第三模式的扫描区域后，步骤210生成的目标组织的图像也会实时更新。

一实施例中，步骤200控制减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：基于第二模式的取样门位置来控制减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。例如，步骤200先获取第二模式的取样门位置，再分别控制将第一模式和第三模式的扫描区域减小，并使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域都包含有所述取样门位置。

一实施例中，步骤200控制减小第一模式和第三模式的扫描区域可以包括：接收用户所选定的扫描区域；当该选定的扫描区域小于第一模式和第三模式当前的扫描区域，则控制将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。可以理解地，当用户所选定的扫描区域大于或等于第一模式和第三模式当前的扫描区域时，成像方法可以包括进行报警提示的步骤，来提示用户进行了错误的扫描区域选择或提示用户重新进行扫描区域选择等。

实现接收用户选定扫描区域可以有多种方式，例如可以显示在扫描区域减小前的目标组织的图像以及第二模式的取样门；接收用户在所显示的图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。

结合用户手动选定扫描区域和第二模式的取样门位置，一实施例中，成像方法还包括：当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。

为了更符合用户的观看习惯，一实施例中成像方法还可以包括一步骤：将扫描区域减少后的第一模式图像进行放大以显示。例如，可以将扫描区域减少后的第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。

本发明的实施例中，扫描区域的减少可以是在超声成像系统已经进入多工成像模式之后再进行，也可以是在有其他成像模式切换到多工成像模式时进行。

例如，一个实施例中，提供了一种多工模式下的超声成像方法，该方法可以包括下列步骤：

扫描控制器20控制超声探头10向目标组织的第一扫描区域进行第一模式的扫描；

扫描控制器20控制超声探头10接收第一模式的扫描的回波信号，处理器40根据这些回波信号获得目标组织的第一扫描区域内的第一模式图像；

显示装置50显示第一扫描区域内的第一模式图像；

处理器40接收用户输入的或者由其他装置产生的进入多工模式的指令，并控制超声成像系统进入多工模式，并在在该多工模式中：

扫描控制器20控制超声探头10向目标组织的第二扫描区域进行第一模式的扫描，并且该第二扫描区域小于前述的第一扫描区域；

扫描控制器20控制超声探头10接收第一模式的扫描的回波信号，处理器40根据回波信号获得目标组织的第二扫描区域内的第一模式图像；

显示装置50显示第二扫描区域内的第一模式图像；

扫描控制器20控制超声探头10向目标组织进行第二模式的扫描；

扫描控制器20控制超声探头10接收第二模式的扫描的回波信号，处理器40根据回波信号获得目标组织的第二模式图像；

显示装置50显示第二模式图像。

本实施例中，在超声成像系统从其他成像模式切换进入多工成像模式时，第一模式的扫描区域从第一扫描区域变化成了比第一扫描区域更小的第二扫描区域，从而可以如前文所述一样提高第一模式图像的帧率。

一个实施例中，显示装置50可以放大显示第二扫描区域内的第一模式图像。例如，一个实施例中，显示装置50可以将第二扫描区域内的第一模式图像放大到与第一扫描区域内的第一模式图像相同（或者大致相同）的大小并显示。当然，一个实施例中，也可以将第二扫描区域内的第一模式图像放大到与第一扫描区域内的第一模式图像大小不同。

一个实施例中，前述的第一扫描区域包含第二扫描区域，即第二扫描区域被包含在第一扫描区域之内。但是，本发明实施例中，并不限制第二扫描区域必须被包含在第一扫描区域之内。

前述第一模式可以为B模式或C模式，第二模式可以为D模式。但是，本发明的实施例并不限于此，第一模式和第二模式可以分别为其他任何适合的成像模式。

一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中包括程序，该程序能够被处理器执行以实现前述任一种方法。

本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现（例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中）。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备（硬盘、软盘等）、光学存储设备（CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等）、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。

虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。

前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。

具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应由以下权利要求确定。

Claims (36)

1. 一种多工模式下的超声成像方法,其特征在于，包括发射步骤和接收步骤，其中：

   所述发射步骤包括：至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描；

   所述接收步骤包括：接收扫描的回波信号，以至少生成目标组织的第一模式图像和第二模式图像；

   其中所述发射步骤还包括：至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率。
2. 如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述至少减小第一模式的扫描区域，包括：基于第二模式的取样门位置减小第一模式的扫描区域。
3. 如权利要求2所述的成像方法，其特征在于，所述基于第二模式的取样门位置减小第一模式的扫描区域，包括：

   获取第二模式的取样门位置；

   将第一模式的扫描区域减小，并使得减小后的扫描区域包含所述取样门位置。
4. 如权利要求1或2所述的成像方法，其特征在于，所述至少减小第一模式的扫描区域，包括：

   接收用户所选定的扫描区域；

   将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。
5. 如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描，包括：向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描。
6. 如权利要求5所述的成像方法，其特征在于，所述至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率，包括：减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。
7. 如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，所述减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：基于第二模式的取样门位置减小第一模式和第三模式的扫描区域。
8. 如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述基于第二模式的取样门位置减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：

   获取第二模式的取样门位置；

   分别将第一模式和第三模式的扫描区域减小，并使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域包含有所述取样门位置。
9. 如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述减小第一模式和第三模式的扫描区域，包括：

   接收用户所选定的扫描区域；

   将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。
10. 如权利要求4或9所述的成像方法，其特征在于，还包括：显示在扫描区域减小前的目标组织的图像以及第二模式的取样门；所述接收用户所选定的扫描区域，包括：接收用户在所显示的图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。
11. 如权利要求4、9或10所述的成像方法，其特征在于，还包括：当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的成像方法，其特征在于，还包括：将扫描区域减少后的目标组织的图像进行放大并显示。
13. 如权利要求12所述的成像方法，其特征在于，所述将扫描区域减少后的目标组织的图像进行放大并显示，包括：将扫描区域减少后的目标组织的图像放大到与扫描区域减少前的目标组织的图像的尺寸一样大。
14. 如权利要求1、2、3、4、10、11、12或13所述的成像方法，其特征在于，所述第二模式为D模式，所述第一模式为B模式或C模式。
15. 如权利要求5至13中任一项所述的成像方法，其特征在于，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、B模式、C模式；或者，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、C模式、B模式。
16. 一种超声成像系统，其特征在于，包括：

    超声探头，包括压电元件阵列；所述超声探头用于向组织发射超声波以进行扫描以及接收扫描的回波信号；

    扫描控制器，用于控制所述超声探头进行扫描和接收扫描的回波信号；其中所述扫描控制器控制所述超声探头至少向目标组织进行第一模式的扫描和第二模式的扫描，以及控制所述超声探头接收扫描的回波信号；所述扫描控制器还控制至少减小第一模式的扫描区域，以至少提高第一模式图像的帧率；

    处理器，用于根据所述扫描的回波信号至少生成目标组织的第一模式图像和第二模式图像；

    显示装置，用于显示所述第一模式图像和所述第二模式图像。
17. 如权利要求16所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器基于第二模式的取样门位置来至少减小第一模式的扫描区域。
18. 如权利要求17所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器获取第二模式的取样门位置，并将第一模式的扫描区域减小，使得减小后的扫描区域包含有所述取样门位置。
19. 如权利要求16或17所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器接收用户所选定的扫描区域，并将第一模式当前的扫描区域减小成所述选定的扫描区域。
20. 如权利要求16所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器控制超声探头向目标组织进行第一模式的扫描、第二模式的扫描和第三模式的扫描。
21. 如权利要求20所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器减小第一模式和第三模式的扫描区域，以提高第一模式图像和第三模式图像的帧率。
22. 如权利要求21所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器基于第二模式的取样门位置来减小第一模式和第三模式的扫描区域。
23. 如权利要求22所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器获取第二模式的取样门位置并分别将第一模式和第三模式的扫描区域减小，使得减小后第一模式和第三模式的扫描区域包含有所述取样门位置。
24. 如权利要求22所述的超声成像系统，其特征在于，所述扫描控制器接收用户所选定的扫描区域，并将第一模式和第三模式当前的扫描区域分别减小成所述选定的扫描区域。
25. 如权利要求19或24所述的超声成像系统，其特征在于：所述显示装置显示在扫描区域减小前的第一模式图像以及第二模式的取样门；所述处理器接收用户在所显示的第一模式图像上所选择的区域，作为所述选定的扫描区域。
26. 如权利要求19、24或25所述的超声成像系统，其特征在于，所述处理器还用于当用户所选定的扫描区域未包含有第二模式的取样门位置，则进行警报提示。
27. 如权利要求16至26中任一项所述的超声成像系统，其特征在于，所述处理器将扫描区域减少后的第一模式图像进行放大以显示。
28. 如权利要求27所述的超声成像系统，其特征在于，所述处理器将扫描区域减少后第一模式图像放大到与扫描区域减少前的第一模式图像的尺寸一样大。
29. 如权利要求16、17、18、19、25、26、27或28所述的超声成像系统，其特征在于，所述第二模式为D模式，所述第一模式为B模式或C模式。
30. 如权利要求20至28中任一项所述的超声成像系统，其特征在于，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、B模式、C模式；或者，所述第二模式、第一模式、第三模式分别为D模式、C模式、B模式。
31. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1至15中任一项所述的方法。
32. 一种多工模式下的超声成像方法，其特征在于，包括：

    向目标组织的第一扫描区域进行第一模式的扫描；

    接收第一模式的扫描的回波信号，并根据所述回波信号获得目标组织的第一扫描区域内的第一模式图像；

    显示第一扫描区域内的第一模式图像；

    接收进入多工模式的指令并进入多工模式，其中在多工模式中：

    向目标组织的第二扫描区域进行第一模式的扫描，其中所述第二扫描区域小于所述第一扫描区域；

    接收第一模式的扫描的回波信号，并根据回波信号获得目标组织的第二扫描区域内的第一模式图像；

    显示第二扫描区域内的第一模式图像；

    向目标组织进行第二模式的扫描；

    接收第二模式的扫描的回波信号，并根据回波信号获得目标组织的第二模式图像；

    显示所述第二模式图像。
33. 如权利要求32所述的方法，其特征在于，显示第二扫描区域内的第一模式图像包括：放大显示所述第二扫描区域内的第一模式图像。
34. 如权利要求33所述的方法，其特征在于，放大显示所述第二扫描区域内的第一模式图像包括：将所述第二扫描区域内的第一模式图像放大到与第一扫描区域内的第一模式图像相同的大小并显示。
35. 如权利要求32至34中任意一项所述的方法，其特征在于：所述第一扫描区域包含所述第二扫描区域。
36. 如权利要求32至35中任意一项所述的方法，其特征在于：所述第一模式为B模式或C模式，所述第二模式为D模式。