专利名称：产生超声影像的方法和使用该方法的超声系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及产生超声影像的方法和使用所述方法的超声系统。
背景技术：
随着医疗科学的发展，相对于诸如剖腹手术、微创手术的创伤手术还开发出肿瘤的局部区域治疗。此外，随着无创伤手术技术的进展，已经出现了伽玛刀、射波刀(cyberknife)、高强度聚焦超声波(HIFU)刀等。特别地，HIFU刀对人体无害并且已被广泛地使用作为环保的治疗。在使用HIFU刀的HIFU治疗中，向肿瘤部位照射HIFU辐射以便导致病灶毁坏或肿瘤组织的坏死，从而消除肿瘤。已经研究监视是否由于超声引发肿瘤坏死的方法。当由于超声治疗引发肿瘤坏死 时，具有肿瘤的器官的温度通常上升。于是，超声系统可以确定是否由于具有肿瘤的器官的温度变化引发肿瘤坏死。然而，当超声在具有肿瘤的器官的温度发生变化的区域中前进时，具有肿瘤的器官的背向散射系数和衰减系数根据具有肿瘤的器官的温度而改变。因此，在超声影像中可能出现错误影像，其在比具有肿瘤的器官的温度发生改变的区域更深的区域中即便没有实际的温度变化也示出温度变化。
发明内容
提供产生包括用于确定肿瘤坏死的温度信息的超声影像的方法和使用所述方法的超声系统。还提供其上记录有用于执行所述方法的程序的计算机可读记录介质。另外的各方面将部分在随后的描述中阐述，部分将从描述中明了，或可以通过提供的实施例的实践来领会。根据本发明的一方面，一种产生超声影像的方法包括获得照射在器官上的超声的回声信号；计算回声信号相对于参考回声信号的改变量；通过使用根据温度变化而改变的器官的衰减系数的改变量从回声信号的改变量确定器官的温度；以及产生包括关于温度的信息的超声影像。参考回声信号可以是当器官处于参考温度时照射在器官上的超声的回声信号。可以从之前的回声信号的改变量确定器官的衰减系数的改变量，之前的回声信号的改变量是向器官照射超声的超声探测器中器官的点之前的点的回声信号的改变量。器官的衰减系数的改变量可以与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差成比例。器官的衰减系数的改变量与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差之间的比例程度可以取决于器官的类型。确定器官的温度的步骤可以包括根据器官的衰减系数的改变量和回声信号的改变量计算器官的背向散射系数的改变量；以及从背向散射系数确定器官的温度。
通过从温度数据库读取被映射到器官的背向散射系数的改变量的器官的温度来确定器官的温度，其中在温度数据库中器官的背向散射系数的改变量与器官的温度相互映射。超声的回声信号可以是其中超声被器官背向散射并且由向器官照射超声的超声探测器接收的信号。器官的衰减系数的改变量可以取决于器官的类型。超声影像可以包括与器官的温度对应的亮度。该方法可以进一步包括向器官照射超声；以及从器官接收回声信号。
根据本发明的另一方面，一种超声系统包括超声数据获得单元，用于向器官照射超声和从器官接收超声的回声信号；以及处理器，用于计算回声信号相对于参考回声信号的改变量，并且通过使用根据温度变化而改变的器官的衰减系数的改变量从回声信号的改变量确定器官的温度。参考回声信号可以是当器官处于参考温度时照射在器官上的超声的回声信号。可以从之前的回声信号的改变量确定器官的衰减系数的改变量，之前的回声信号的改变量是向器官照射超声的超声探测器中器官的点之前的点的回声信号的改变量。器官的衰减系数的改变量可以与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差成比例。器官的衰减系数的改变量与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差之间的比例程度可以取决于器官的类型。处理器可以根据器官的衰减系数的改变量和回声信号的改变量计算器官的背向散射系数的改变量，并且可以从背向散射系数确定器官的温度。超声的回声信号可以是被器官背向散射并且由向器官照射超声的超声探测器接收的信号。超声系统可以进一步包括显示单元，用于显示包括关于器官的温度的信息的超声影像。超声影像可以包括与器官的温度对应的亮度。
通过结合附图的以下实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明了和更容易理解，其中图I是根据本发明的实施例的超声系统的结构的框图；图2是图I所示的超声系统的超声数据获得单元的框图；图3是图I所示的超声系统的处理器的结构的框图；图4是说明根据本发明的实施例的从回声信号的改变量确定器官的温度的操作的流程图；以及图5 (a)和5 (b)分别是根据现有技术产生的包括温度信息的超声影像和根据本发明的实施例产生的包括温度信息的超声影像。
具体实施方式
现在将详细介绍在附图中示出其示例的实施例，其中相同引用数字始终表示相同元件。为此，本实施例可以具有不同的形式并且不应当被解读为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参考附图描述各实施例仅仅用于解释本说明书的各方面。图I是根据本发明的实施例的超声系统I的框图，图2是图I所示的超声系统I的超声数据获得单元10的框图，图3是图I所示的超声系统I的处理器20的框图。超声系统I被用于向患者体内出现的肿瘤照射超声，产生具有肿瘤的器官的超声影像用于诊断目的，并且确定治疗是否已经成功。如图I所示，超声系统I包括超声数据获得单元10、处理器20、和显示单元30。超声系统I可以进一步包括用户输入单元40和存储单元50。超声数据获得单元10通过向器官发送超声信号和从器官接收反射的超声信号(即，回声信号)而获得超声数据。根据本发明，超声数据获得单元10可以获得回声信号的强度。参照图2，超声数据获得单元10包括传输信号形成单元110、包括多个换能器元件 (未显示)的超声探测器120、波束形成器130、以及超声数据形成单元140。传输信号形成单元110考虑多个换能器元件(未显示)的位置和聚焦点而形成传输信号。在当前实施例中，超声影像包括B模式(亮度模式)影像、D模式(多普勒模式)影像、C模式(彩色多普勒模式)影像、弹性影像、三维(3D)超声影像等。随着传输信号形成单元110顺序地且重复地形成传输信号，形成多个传输信号。当通过传输信号形成单元110将传输信号提供给超声探测器120时，超声探测器120将传输信号转换为超声信号，向器官发送超声信号，并从器官接收反射的超声回声信号，从而形成接收信号。接收信号是模拟信号。超声探测器120根据由传输信号形成单元110顺序地提供的传输信号而顺序地且重复地发送和接收超声信号，从而形成多个接收信号。超声探测器120可以包括3D机械探测器、二维(2D)阵列探测器等。波束形成器130模数转换由超声探测器120提供的接收信号。此外，波束形成器130接收并且考虑超声探测器120的换能器元件的位置和聚焦点而聚焦经数字转换的接收信号以便形成聚焦信号。超声数据形成单元140通过使用由波束形成器130提供的聚焦信号而形成超声数据。超声数据形成单元140可以对聚焦信号执行用于形成超声数据的各种信号处理，例如，增益控制、滤波等。处理器20根据发送超声信号的时间与接收超声回声信号的时间之间的时间差获得关于超声探测器120与产生回声信号的器官之间的距离的信息。此外，处理器通过根据回声信号相对于参考回声信号的改变量确定产生超声回声信号的器官的温度而产生包括温度信息的超声影像。处理器20可以包括多个逻辑门的阵列或通用微处理器和其中存储可以由微处理器执行的程序的存储器的组合。然而，本发明不限于此，并且可以使用不同的硬件实现处理器20。为了产生包括温度信息的超声影像，处理器20可以包括信号改变量计算单元210，其计算回声信号相对于参考回声信号的改变量；系数改变量计算单元220，其根据回声信号的改变量计算器官的背向散射系数的改变量和器官的衰减系数的改变量；温度确定单元230，其根据器官的背向散射系数的改变量确定产生回声信号的地方的温度；以及影像产生单元240，其产生包括温度信息的超声影像。
用户输入单元40接收用户的输入信息。用户输入单元40可以包括控制面板、键盘、鼠标等。显示单元30显示由处理器20产生的包括温度信息的超声影像。可以将温度信息显示为亮度。为了解释方便，现在将在下面描述使用处理器20利用信号强度确定器官的温度的操作。
首先，传输信号形成单元110可以产生具有强度IO的超声信号，而超声探测器120可以向器官发送超声信号。接着，超声信号朝处于离超声探测器120距离z的器官 移动，然后被散射回来。可以由公式I表示被背向散射并且由超声探测器120接收的超声回声信号的强度Is (z, T)公式I
权利要求
1.一种产生超声影像的方法，包括 获得来自照射在器官上的超声信号的回声信号； 计算回声信号相对于参考回声信号的改变量； 使用根据温度变化而改变的器官的衰减系数的改变量，从回声信号的改变量确定器官的预定区域的温度；以及 产生包括关于确定的温度的信息的超声影像。
2.如权利要求I所述的方法，其中参考回声信号是当器官处于参考温度时来自照射在器官上的超声信号的回声信号。
3.如权利要求I所述的方法，其中从之前的回声信号的改变量确定器官的衰减系数的改变量，之前的回声信号的改变量是向器官照射超声的超声探测器中器官的该预定区域之前的区域的回声信号的改变量。
4.如权利要求3所述的方法，其中器官的衰减系数的改变量与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差成比例。
5.如权利要求4所述的方法，其中相对于器官的衰减系数的改变量与之前的回声信号的改变量之间的标准偏差的比例程度取决于器官的类型。
6.如权利要求I所述的方法，其中确定器官的温度的步骤包括 根据器官的衰减系数的改变量和回声信号的改变量计算器官的背向散射系数的改变量；以及 使用背向散射系数，确定器官的温度。
7.如权利要求I所述的方法，其中通过从温度数据库读取被映射到器官的背向散射系数的改变量的器官的温度来确定器官的温度，其中在温度数据库中器官的背向散射系数的改变量与器官的温度相互映射。
8.如权利要求I所述的方法，其中回声信号是其中超声被器官背向散射并且由向器官照射超声的超声探测器接收的信号。
9.如权利要求I所述的方法，其中器官的衰减系数的改变量取决于器官的类型。
10.如权利要求I所述的方法，其中超声影像包括与器官的温度对应的亮度。
11.如权利要求I所述的方法，进一步包括 向器官照射超声信号；以及 从器官接收回声信号。
12.—种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行如权利要求I所述的方法的程序。
13.—种超声系统,包括 超声数据获得单元，用于向器官照射超声和接收来自器官的预定区域的回声信号；以及 处理器，用于计算回声信号相对于参考回声信号的改变量，并且使用根据温度变化而改变的器官的衰减系数的改变量，从回声信号的改变量确定器官的预定区域的温度。
14.如权利要求13所述的超声系统，其中参考回声信号是当器官处于参考温度时照射在器官上的超声的回声信号。
15.如权利要求13所述的超声系统，其中从之前的回声信号的改变量确定器官的衰减系数的改变量，之前的回声信号的改变量是向器官照射超声的超声探测器中器官的该预定区域之前的区域的回声信号的改变量。
16.如权利要求15所述的超声系统，其中器官的衰减系数的改变量与相对于之前的回声信号的改变量的标准偏差成比例。
17.如权利要求16所述的超声系统，其中相对于器官的衰减系数的改变量与之前的回声信号的改变量之间的标准偏差的比例程度取决于器官的类型。
18.如权利要求13所述的超声系统，其中处理器根据器官的衰减系数的改变量和回声信号的改变量计算器官的背向散射系数的改变量，并且从背向散射系数确定器官的温度。
19.如权利要求13所述的超声系统，其中超声的回声信号是被器官背向散射并且由向器官照射超声的超声探测器接收的信号。
20.如权利要求13所述的超声系统，进一步包括显示单元，用于显示包括关于器官的温度的信息的超声影像。
21.如权利要求13所述的超声系统，进一步包括存储单元，用于根据超声探测器与处于参考温度的器官之间的距离存储包括参考回声信号的强度的参考回声信号数据库。
全文摘要
一种产生超声影像和方法和使用该方法的系统，该方法包括获得照射在器官上的超声的回声信号；计算回声信号相对于参考回声信号的改变量；通过使用根据温度变化而改变的器官的衰减系数的改变量从回声信号的改变量确定器官的温度；以及产生包括关于温度的信息的超声影像。
文档编号A61B8/08GK102949212SQ20121028917
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月14日 优先权日2011年8月18日
发明者崔基浣, 孔栋建, 徐宗范 申请人:三星电子株式会社