一种多频可调的血管内超声诊断仪及其诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及血管内超声诊断仪，特别涉及一种多频可调的血管内超声诊断仪及其诊断方法。
【背景技术】
[0002]血管内超声(Intravascular Ultrasound，IVUS)是无创性的超声技术和微创性的导管技术相结合的一种新的诊断方法。血管内超声是利用导管技术将一微型超声换能器导入血管腔内进行探测，得到血管壁的横断面成像，以辅助临床医生对血管内病变进行诊断。
[0003]易于破裂的动脉粥样硬化病变，即易损斑块，是指易导致血栓形成或能快速发展成为罪犯病变的所有斑块。近年来由于冠脉内易损斑块破裂、侵蚀以及继发血栓形成而引发的急性冠脉综合症的发病率日益增高，易损斑块的早期检测越来越受到介入心脏病专家的关注。动脉硬化斑块表面的纤维帽是判断斑块是否易损的一个主要的组织病理学表现。薄纤维帽提示该斑块为容易破裂的易损斑块。多数研究认为，纤维帽厚度小于65 μ m的斑块为易损斑块。目前市面上的血管内超声系统最多仅在45MHz下工作，具有大约10um的分辨率。因此，目前市售的血管内超声系统不能可靠的检测易损斑块。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种多频可调的血管内超声诊断仪及其诊断方法，支持多种中心频率和带宽的选择，使用不同频带范围的超声信号对不同穿透深度进行优化，有效提高其分辨率，解决了现有超声诊断仪的分辨率低，检测易损斑块可靠性低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的:
[0006]本发明提供一种多频可调的血管内超声诊断方法，其包括以下步骤:
[0007]Sll:通过超声导管将超声换能器送入血管内待测部位；
[0008]S12:通过所述超声换能器向所述血管内待测部位发射超声信号，并接收其回波信号，同时回撤所述超声导管；其中，对所述血管内待测部位的不同深度处，发射的所述超声信号的中心频率和带宽不同和/或接收的所述超声信号的中心频率和带宽不同；
[0009]S13:对接收的所述超声信号进行处理，得到所述血管内待测部位的图像。
[0010]目前增加诊断仪分辨率的方法有:(I)通过增加成像频率来提高空间分辨率，但是单纯提高频率，会使图像穿透力下降，降低了在临床中的使用性；(2)使用谐波成像技术，有可能提供更好的分辨率，它依赖于组织的非线性传播性质，但谐波成像性能在近场中是有限的。目前的血管内超声诊断仪采用频率响应较窄的超声换能器，不能满足成像的不同需求，利用本发明的超声诊断方法，在发射阶段，可以根据成像需求自由选择激发换能器的脉冲频率和宽度，让换能器工作在不同的中心频率和带宽；在接收阶段，可以根据感兴趣的成像距离选择接收不同频率的超声信号，选择较多低频信号可以让系统的穿透力增强，而选择较多的高频信号可以让系统的分辨率增高，可以根据诊断的不同需求来进行自由选择。
[0011]较佳地，所述步骤S12中的在所述血管内待测部位的不同深度处，发射的所述超声信号的中心频率不同和/或接收的所述超声信号的中心频率不同进一步为:在所述血管内待测部位的离所述超声导管越远的区域，发射和/或接收的所述超声信号的频率越低。在离超声导管较近的区域，发射和/或接收的所述超声信号的频率越高。使用高频的超声波进行成像，提高了成像分辨率，得到血管壁更清晰的图像，但高频超声波衰减快，传播距离短；使用低频的超声波进行成像，低频超声波衰减慢，可以探测到更远的组织，提高了成像穿透力，得到血管壁更深层的图像，但分辨率相对高频较差。
[0012]较佳地，所述步骤S12中的在所述血管内待测部位的不同深度处，发射的所述超声信号的中心频率和带宽不同和/或接收的所述超声信号的中心频率和带宽不同进一步为:对所述血管内待测部位的不同深度处，通过频率响应范围较宽的同一超声换能器发射和/或接收不同频率的所述超声信号。通过频率响应范围较宽的同一个换能器发射不同频率范围的超声信号，降低了成像导管的复杂性和成本。
[0013]较佳地，所述步骤S12中的在所述血管内待测部位的不同深度处，发射的所述超声信号的中心频率和带宽不同和/或接收的所述超声信号的中心频率和带宽不同进一步为:对所述血管内待测部位的不同深度处，通过多个不同频率的超声换能器向血管内待测部位发射、接收不同频率的所述超声信号。
[0014]较佳地，所述步骤S13中的对接收的所述超声信号进行处理进一步为:对所述血管内待测部位的不同深度处的所述超声信号采用不同的信号处理方法进行处理。
[0015]本发明还提供一种多频可调的血管内超声诊断仪，其包括:超声导管、控制单元以及超声系统，其中:
[0016]所述超声导管的远端安装有超声换能器，所述超声导管用于将所述超声换能器送入血管内待测部位；
[0017]所述控制单元与所述超声导管相连，用于驱动和回撤所述超声导管，还用于发射、接收所述超声信号；
[0018]所述超声系统与所述控制单元相连，用于接收所述控制单元传输来的超声信号，并对所述超声信号进行处理，得到所述血管内待测部位的图像；
[0019]当所述超声导管进入所述血管内待测部位，对所述血管内待测部位的不同深度处，发射的所述超声信号的中心频率和带宽不同和/或接收的所述超声信号的中心频率和带宽不同。
[0020]较佳地，所述超声换能器为一个频带范围在20MHz?120MHz之间的宽频超声换能器。
[0021]较佳地，所述超声导管的不同位置处安装有多个中心频率不同的超声换能器。
[0022]较佳地，所述超声系统用于对所述超声信号进行处理时，对血管内不同深度处的所述超声信号采用不同的信号处理方法。
[0023]较佳地，所述超声系统还用于控制所述控制单元发射的超声信号的频带范围。
[0024]相较于现有技术，本发明具有以下优点:
[0025](I)本发明提供的多频可调的血管内超声诊断仪及其诊断方法，使用不同频带范围的超声信号对不同穿透深度的组织成像进行优化，可以根据需要选择不同的频带范围，得到分辨率与穿透力最优组合的图像；
[0026](2)因为高频声波成像分辨率高，易于发现小于65 μ m的易损斑块。
[0027]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0028]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明:
[0029]图1为本发明的多频可调的血管内超声诊断方法的流程图；
[0030]图2为本发明的多频可调的血管内超声诊断仪的结构示意图。
[0031]标号说明:1-超声导管，2-控制单元，3-超声系统。
【具体实施方式】
[0032]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0033]结合图1，对本发明的多频可调的血管内超声诊断方法进行详细描述，其包括以下步骤:
[0034]Sll:通过超声导管将超声换能器送入血管内待测部位；
[0035]S12:通过超声换能器向血管内待测部位发射超声信号，并接收其回波信号，同时回撤超声导管；其中，对血管内待测部位的不同深度处，发射的超声信号的中心频率和带宽可进行不同的选择和/或接收的超声信号的中心频率和带宽可进行不同的选择；
[0036]S13:对接收的超声信号进行处理，得到血管内待测部位的图像。
[0037]利用本发明的超声诊断方法，在发射阶段，用户可以根据成像需求