声脉冲而区分这些回声。
[0156]也可以使用与那些用于对2D基于声脉冲回声数据波束成形类似的系统和方法，来执行对3D基于声脉冲回声数据的波束成形。每个数字化采样数值可以表示来自声穿透感兴趣区域的散射体。如在2D情形中一样，可以分析每个接收到采样的幅度及其达到时间以及发送和接收换能器的具体位置，以限定识别了散射体潜在位置的点的轨迹。在3D情形中，该轨迹是三维椭圆体，其焦点在发送和接收换能器的位置。发送和接收换能器元件的每个独特组合可以限定相同反射体的分立视图。因此，通过组合来自多发送接收换能器组合的信息，可以更精确地表示每个反射体的真实位置。
[0157]例如，在一些实施例中，可以通过首先计算选定的数字采样而在计算机存储器中组装在体元3D阵列中的图像。选定的数字化采样数值可以写入由如上所述对应的椭圆体所指示的每个体元。前进至采用所有其他收集的采样数值执行相同过程，并且随后组合所有得到的椭圆体可以产生更精细的图像。真实的散射体由许多椭圆体的交叉点指示，而并未由其他椭圆体增强的椭圆体的部分将具有低级信号，并且可以作为噪声处理(也即由滤波器或其他图像处理步骤消除或减小)。
[0158]在其他实施例中，可以通过以将要产生的最终3D图像空间中的选定体元开始而改变计算的顺序。例如，对于选定的体元，最接近的存储采样可以针对每个发送器/接收器配对而标识。随后可以评估并求和(或求平均)对应于选定体元的所有采样(也即具有与体元交叉的椭圆体的所有采样)以产生体元的最终表达式。可以通过计算从发射器(也即从此发射声脉冲信号以产生回声采样的发射器)的三维位置至选定体元位置的向量距离、加上从选定体元位置至接收采样处接收器的位置的向量距离，而确定采样与选定体元的接近程度。可以通过将总路径长度除以穿过成像对象的声速，将该线性距离与时分采样数值相关联。使用该方法，对应于计算得到时间的采样可以与选定体元相关联。
[0159]因为声脉冲信号声穿透了待成像的整个区域，经由基于声脉冲成像获得的回声数据是无缝的。与之相反，从一系列扫描线组装得到的2D图像通常在相邻扫描线之间的空间中需要对图像数据一定数量的插值。类似地，从一系列平面切片组装得到的空间数据也倾向于在相邻平面切片之间空间中需要对图像数据的一些量的插值。
[0160]基于声脉冲回声数据的无缝特征意味着，沿着3D空间的任意部分可以获取任意2D切片而无需插值。在一些情形中，可以通过一段空间数据获取非平面或弯曲的切片，并且弯曲路径切片的结果可以或者作为平坦化的平面图像或者作为透视图，而显示在二维显示器上。该信息也可以经由诸如全息照相显示器或体视显示器的三维显示器而展示。因此，在一些实施例中，来自空间成像阶段的原始回声数据可以从存储器设备检索，空间的一些或全部可以波束成形或者显示作为图像，可以选择空间的期望区域(由软件自动地或者由操作者手动地)，并且选定的区域可以重新波束成形并且展示作为新图像。
[0161]图6示出了方法600，由此从业者可以使用合适地配置的成像系统，以检查在可以由相同从业者或者不同从业者在之前时刻和/或在不同位置处执行的现场成像阶段500期间捕捉的原始回声数据。在步骤601，可以从存储器设备来自成像阶段的原始数据，在步骤602，从业者可以控制系统以使用图像形成参数的预设集合来从原始数据构造图像，以及在步骤604，从业者随后可以查看得到的图像。在步骤606，从业者随后可以改变一个或多个图像形成参数，以尝试改进图像或者改变声穿透区域的一部分以便查看(例如通过放大、缩小或扫视改变图像窗口)。在步骤608，从业者随后可以引导系统以使用改变的参数构造并显示图像，以及在步骤610，可以随后查看新图像。如果需要的化，在步骤612可以多次重复改变图像形成参数的步骤606、使用改变参数构造图像的步骤608以及显示新图像的步骤 610。
[0162]图7示出了由合适地配置的超声成像系统可以执行的、以便于对在现场成像阶段500期间捕捉的原始超声回声数据重新处理的方法700。方法700可以包括:步骤704，从存储器设备检索原始数据，步骤706，接收指示一个或多个待改变的图像形成参数的用户输入，步骤708，使用改变的图像形成参数构造图像，以及步骤710，显示新图像。如果期望的话，可以在步骤712多次重复接收用户输入的步骤706、使用改变参数构造图像的步骤708、以及显示新图像的步骤710。如以上各个实施例中所述，用户输入可以明确地规定待改变的图像形成参数，或者用户输入可以隐含地指示待改变的图像形成参数。明确改变参数的示例可以包括改变声速数值，而隐含规定参数的示例可以包括图像层组合算法(使用相干和非相干相加的组合对图像层组合)的选择。
[0163]在图6的方法600或者图7的方法700中，改变的图像形成参数可以包括波束成形参数，诸如声速数值、一个或多个换能器元件位置变量或者权重因子。图像形成参数也可以包括换能器元件分组为孔径，或者诸如改变每帧图像层数目的图像层形成参数，或者用于使用相干或非相干相加组合在不同层级处的图像层的算法。改变图像参数也可以包括选择M模式线以显示、或者从三维空间选择二维切片。
[0164]尽管已经在某些优选的实施例和示例中描述了本发明，本领域技术人员应该理解的是，本发明将具体描述的实施例扩展超过至其他备选实施例和/或本发明、及其明显修改和等价方式的使用。对于以上实施例的各种修改对于本领域技术人员是容易地明确的，并且在此限定的一般性原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下适用于其他实施例。因此，在此所述的本发明的范围意在不由如上所述具体公开的实施例所限，而是应该仅通过对以下权利要求的合理解读而确定。
[0165]特别地，可以在相关技术领域的技术人员的水平内采用材料和制造技术。此外，对于单数项目的引用包括存在复数个相同项目的可能性。更具体地，如在此以及所附权利要求中使用的，除非上下文明确给出相反指示，单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”包括复数个所指物。如在此使用的，除非明确给出相反指示，术语“或”是包括所有存在的备选例，并且基本上意味着与通常使用的短语“和/或”相同含义。因此，例如短语“A或B可以是蓝色的”可以意味着任意以下含义:A单独是蓝色的，B单独是蓝色的，A和B均是蓝色的，以及A、B和C是蓝色的。应该进一步注意的是，撰写权利要求以排除任何可选的元件。同样地，该陈述意在用作前提基准以用于如“独自地”、“仅”等等地这种排他性术语与权利要求要素的引用结合使用，或者使用“否定性”限制。除非在此另外限定，在此使用的所有技术和科技术语具有与本发明所属技术领域的本领域技术人员所通常理解的相同的含义。
【主权项】
1.一种超声成像方法，包括步骤: 采用多孔径成像系统发送未聚焦声脉冲超声脉冲以声穿透感兴趣区域； 实时产生所述感兴趣区域的第一区段的第一图像； 在存储器设备中存储从声穿透的所述区域接收到的回声数据； 在所述存储步骤之后，从所述存储器设备检索所述回声数据；以及处理所述回声数据以形成所述感兴趣区域的第二区段的第二图像，其中所述第二区段覆盖所述第一区段中不存在的所述感兴趣区域的一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述产生步骤包括使用第一组波束成形参数，以及所述处理步骤包括使用不同于所述第一组波束成形参数的第二组波束成形参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像具有比所述第一图像更高的像素分辨率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像覆盖所述第一区段内的所述感兴趣区域的一部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感兴趣区域的所述第一区段和所述第二区段完全未重叠。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 处理所述回声数据以形成所述感兴趣区域的第三区段的第三图像，其中，所述第三图像覆盖所述第二图像中不存在的所述感兴趣区域的一部分；以及同时地显示所述第二图像和所述第三图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一图像中可见人体心脏的截面，在所述第二图像中仅可见所述心脏的第一部分，以及在所述第三图像中仅可见所述心脏的第二部分。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，形成第二图像和形成第三图像进一步包括组合多个图像层，每个图像层对应于发送的超声脉冲与接收孔径的不同组合，以及其中，所述形成所述第二图像包括组合与形成所述第三图像不同数目的图像层。
9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括测量在所述第二图像中可见的对象。
10.一种处理超声数据的方法，包括步骤: 从第一非易失性数字存储器设备检索第一数据集合，所述第一数据集合包括发送孔径的位置和朝向信息； 从第二非易失性数字存储器设备检索第二数据集合，所述第二数据集合包括一系列超声回声串，每个超声回声串包括与负责产生所述回声数据的发送孔径相关联的回声数据；从所述第一数据集合确定所述发送孔径的发送位置； 从所述第二数据集合确定接收孔径的接收位置；以及 使用第一组波束成形参数来波束成形所述第二数据集合以产生目标对象的第一组图像。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括: 调整至少一个波束成形参数以形成第二组波束成形参数；以及 使用所述第二组波束成形参数来波束成形所述第二数据集合以产生所述目标对象的第二组图像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个波束成形参数是所述目标对象中的声速。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个波束成形参数是所述发送孔径的发送换能器元件或者所述接收孔径的接收换能器元件的位置。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个波束成形参数是权重因子。
15.根据权利要求10所述的方法，进一步包括: 限定所述目标对象的图像窗口 ；以及 波束成形所述第二数据集合以产生所述目标对象的所述图像窗口的第二组图像。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述图像窗口覆盖所述第一组图像内的区域并且小于所述第一组图像的总面积，所述方法进一步包括:测量在所述第二组图像中可见的结构的尺寸。
17.根据权利要求10所述的方法，进一步包括:基于从所述第二数据集合形成的图像而向显示器添加m-模式线。
18.根据权利要求10所述的方法，进一步包括:调整用于相干地和非相干地组合图像的算法。
19.根据权利要求10所述的方法，其中，产生所述第一组图像进一步包括:组合第一多个图像层以形成第一组帧，每个图像层对应于所述发送孔径和所述接收孔径的不同组合，以及以第一帧速率显示所述第一组帧。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括:波束成形所述第二数据集合以产生所述目标对象的第二组图像，包括组合第二多个图像层以形成第二组帧，每个图像层对应于所述发送孔径和所述接收孔径的不同组合，所述第二组帧具有比所述第一组帧更多数目的帧，以及以高于所述第一帧速率的第二帧速率显示所述第二组帧。
21.一种超声成像系统，包括: 多孔径超声探头，所述多孔径超声探头具有多个发送换能器元件和多个接收换能器元件； 发送控制电子器件，所述发送控制电子器件配置用以控制超声脉冲从所述探头的发送换能器元件的传输； 接收器电子器件，所述接收器电子器件配置用以从所述接收换能器元件接收对应于所述超声脉冲的回声的回声信号；以及 原始数据存储器，所述原始数据存储器与所述接收器电子器件电子通信，所述原始数据存储器包含表示至少一个发送元件的标识的数字数据、所述至少一个发送元件发送超声脉冲的时刻、以及表示来自所述超声脉冲的回声的振幅的一系列数据点。
22.根据权利要求21所述的系统，进一步包括波束成形器，所述波束成形器与所述原始数据存储器电子通信，所述波束成形器配置以从所述原始数据存储器检索回声数据，并且从检索到的所述回声数据形成图像。
23.一种超声图像处理计算设备，包括: 处理器； 第一非易失性存储器设备，所述第一非易失性存储器设备包含处理代码； 第二非易失性存储器设备，所述第二非易失性存储器设备包含与发送孔径相关联的超声回声数据，并且包含相对于接收孔径的接收换能器元件限定所述发送孔径的发送换能器元件的声学位置的换能器元件位置数据； 其中，所述处理器配置以执行在所述第一非易失性存储器设备中的所述处理代码，以从所述第二存储器设备检索所述超声回声数据，以及基于所述换能器元件位置数据通过波束成形所述回声数据形成图像。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述设备并未电子或物理地连接至包含所述发送孔径和所述接收孔径的超声探头。
25.一种超声成像方法，包括: 从至少一个发送元件将超声声脉冲发送至患者体中； 将关于所述超声声脉冲的发送信息存储在原始数据存储器中； 采用至少一个接收元件接收对应于所述超声声脉冲的回声； 在多个采样点处对所述回声采样以产生包含信号幅度和时间戳条目的数字记录；以及 对于每个采样点在原始数据存储器中存储所述数字记录。
26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括:从所述数字记录形成超声图像。
27.根据权利要求25所述的方法，进一步包括: 执行对所述发送元件和所述接收元件的校准操作以获得更新的校准数据；以及 使用更新的所述校准数据处理所述数字记录以形成超声图像。
【专利摘要】可以配置多孔径超声成像系统以存储原始的未波束成形的回声数据。可以使用修改的参数检索并且重新波束成形所存储的回声数据，以便于增强图像或者展示原始图像中不可见或不可辨别的信息。也可以通过网络发送原始回声数据，并且由并非物理地靠近执行成像的探头的远程设备进行波束成形。这些系统可以允许医师或者其他从业者操纵回声数据如同它们直接地对患者成像，即便患者不在场也是如此。由这些系统和方法可以得到许多独特的诊断机会。
【IPC分类】A61B8-00, G06F3-14
【公开号】CN104582582
【申请号】CN201380043917
【发明人】J·R·卡尔, K·D·布鲁尔, V·N·李, M·奥伊莱特, M·布莱克
【申请人】毛伊图像公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年8月20日
【公告号】EP2887879A1, US20140058266, WO2014031642A1