专利名称：利用面向像素处理的超声成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声成像结构，更具体地，涉及利用面向像素处理技术捕获和处理超声数据并由超声数据产生图像的系统和方法。
背景技术：
超声成像已经发展成为用于诊断多种疾病状态和情况的有效工具。由于图像质量和区分各类组织的性能的提高，近年来超声设备的市场稳步增长。遗憾的是，超声系统的许多应用的设备成本对于重要应用而言仍过高。应用范围例如乳腺癌检测、前列腺成像、肌肉与骨骼成像以及介入放射学。在上述及其他范围内，超声成像的诊断功效依赖于对于各种组织类型的区分和鉴别的良好的空间和对比度分辨率。这些性能只基于具有更强的处理能力的更为昂贵的超声系统。
超声成像通常需要大范围的信号和图像处理方法，特别是对于采用128个或更多变换器(transducer)元素的阵列系统，每个元素均具有独特的信号处理要求。近十年来见证了这样的转变，即除了市场最低等级的系统以外，几乎所有系统中的数字信号处理的精确性和灵活性均得到了改进。从长远观点来看，通过利用高度集成的数字电路，此转变具有降低系统成本的潜力。遗憾的是，超声系统的低产量导致了这些独特电路的基本费用和固定成本，因此数字信号处理的转变并没有明显地降低系统成本。
尽管超声系统已经逐渐采用数字处理技术，但是超声系统的结构相对于其模拟相应部分并没有明显改变。市场上几乎当前所有的系统均采用模块“流通式”结构，如图1A、图1B所示，信号和数据从一个模块流动到下一个模块。这是处理相当复杂的超声图像形成和处理的固有方法，其允许不同的开发团队针对个别模块略微独立地工作。图1A示出了三种典型地由超声系统完成的信息处理，即，用于普通二维(2D)成像的回波图像处理、用于血液流速测量的多普勒处理以及用于血流实时成像的彩色流动图像处理。
流通式结构的一个主要缺点在于，每个模块必须等待来自之前模块的输入数据才能进行自身的处理。然后，模块必须将其结果传递到下一个模块。即便在图1A所示的方块内也具有许多被连续执行的单独处理步骤。因为系统处理速度由链中最慢的处理功能决定，所以所有的处理块都必须以最小的反应时间高速运行，以使得当移动扫描头时，不会在观察显示器上出现的图像时产生延迟。
所述流通式结构的另一个缺点在于其造成了资源的低效使用。大多数超声测验主要只用2D回波成像完成，只是偶尔利用多普勒血液流速测量或彩色流动成像。这意味着需要实现这些功能的复杂而昂贵的硬件处理模块在大部分时间内处于闲置状态，这是因为它们不能应用于其他任务。
发明内容
本发明公开的实施方案涉及超声成像方法和系统，其以在商业CPU上执行的软件方式进行所有的信号处理和图像形成。在本方法中所需的适当的定制硬件用于声学脉冲和数据采集的传输以及从变换器接收到的信号的信号调节。为了实现此目标，需要根本改变超声系统的处理结构，以减少成像所需的处理步骤的数量并消除系统等待时间。还需要最大限度地利用CPU的处理资源，以达到所期望的处理能力。作为重要的益处，新式的结构使系统动态范围有所改进，这使得在低成本的扫描头设计中利用新的变换器材料成为可能。此外，也有可能采用新的采集模式，这可提供重要的新诊断信息。
通过基于商业计算机主板的设计，本发明公开的基于软件的超声系统结构对来自于计算机行业的大容量、低成本处理技术起到杠杆作用。尽管当前某些超声系统将计算机主板并入其设计中，但是计算机仅用于用户界面和某些系统控制，并且不参与任何实时处理任务。在本发明公开的结构中，计算机主板代替了几乎全部现有的硬件，而不是作为现有硬件的补充。基于软件方式的本系统，在用途广泛的平台上以尽可能低的系统成本提供了灵活的、高性能的成像系统。本方法无需定制的集成电路，从而降低了系统复杂性并减少了进入市场的时间。此外，因为计算机行业实现了 CPU处理能力的进一步提升，所以它们可容易地被本系统采用，从而提高成像性能或提供新的操作模式和信息提取模式。
基于软件的超声结构的成功实现表明了超声系统在性价比方面的市场突破。推测起来，这能够显著地提高超声在对成本较敏感的应用中的使用范围，这些对于诊断功效要求较高的图像分辨率和组织区分度。另外，较低的系统成本和处理的灵活性应该会打开此前超声并未扮演重要角色的新的专业应用领域。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种超声处理方法，其包括:产生声学信号；在多个接收元素处接收所述声学信号的至少一个回波，并由所述回波得到回波信号；存储来自于每个所述多个接收元素的每个回波信号；将给定像素映射至所存储的回波信号的区域内；将所存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定像素的阵列内；处理所述阵列，以产生用于所述给定像素的信号响应；以及利用所述信号响应得到用于所述给定像素的声学信息。
根据上述实施方案的另一个方面，提供初始步骤，其包括产生一组给定像素，所述给定像素被选为呈现出产生所述声学信号的变换器的视场内的区域，其中所述阵列组中的均匀给定像素相对于所述多个接收元素具有已知的空间关系。优选地，该方法还包括由用于所述阵列中的给定像素的所述声学信息产生图像。
根据上述实施方案 的另一个方面，可将声学信息用于一下的一个或多个用于，但并不仅限于此，包括:测量并显示空间数据，测量并显示时间数据，测量并显示血流数据，以及测量并显示对由声学信号或声学传输波引起的感应机械位移进行响应的组织位移。
根据上述实施方案的另一个方面，本方法包括产生多个声学信号，接收来自于所述多个声学信号的回波，以及对多重产生和接收循环上的所述接收到的回波进行组合以增强由所述回波得到的声学信息。
根据上述实施方案的另一个方面，对所存储的回波信号进行组合及平均。此外，所述信号响应包括所存储的回波信号的平均。
根据上述实施方案的另一个方面，所述方法包括对所述阵列的多重处理结果进行组合以得到增强的声学信息。
根据上述实施方案的另一个方面，所述增强的声学信息包括提高最终图像的对比度分辨率的空间复合。此外，所述组合的信号代表了与移动组织或移动血液细胞相关联的多普勒信息。
根据上述实施方案的另一个方面，回波信号的接收、得到以及存储以高于处理所述阵列的速率进行。
根据本发明的另一个实施方案,提供了一种超声处理方法,其包括:产生声学信号;
在多个接收元素处接收所述声学信号的至少一个回波，并由所述回波得到回波信号；存储来自于每个所述多个接收元素的每个回波信号；将给定体素映射至所存储的回波信号的区域内；将所存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定体素的阵列内；处理所述阵列，以产生用于所述给定体素的信号响应；以及利用所述信号响应得到用于所述给定体素的三维声学信息。
根据上述实施方案的另一个方面，上述第一实施方案的所有所述特征都适用于本发明的第二实施方案。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种处理声学回波的方法，其包括:存储从多个接收元素接收的声学回波信号；将给定像素映射至所存储的回波信号的区域内；将所存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定像素的阵列内；对所述阵列进行操作以产生用于所述给定像素的信号响应；以及利用所述信号响应得到用于所述给定像素的声学信肩、O
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种超声处理系统，其包括:模块，其适于产生声学信号，在所述模块中的多个接收元素处接收所述声学信号的至少一个回波，并且由所述回波得到多个回波信号；以及用于处理的装置，其与所述模块相联系，并适于将给定像素映射至从所述模块接收到的、存储的回波信号的区域，将所存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定像素的阵列内，对所述阵列进行操作以产生用于所述给定像素的信号响应，以及利用所述信号响应得到用于所述给定像素的声学信息。
根据上述实施方案的另一个方面，所述处理装置适于在最开始产生一组给定像素，其中所述像素组中的每个给定像素相对于所述模块内的所述多个接收元素均具有已知的空间关系。理想地，所述处理装置被配置为由用于所述阵列中的所述给定像素的所述声学信息产生图像。可选择地或与之相结合地，提供用于显示图像的装置，其从所述处理装置接收信号响应，以用于在计算机显示器上、或以印刷方式、或本领域技术人员所知的其他方式产生图像。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种超声处理系统，其包括:模块，其适于产生声学信号，在所述模块中的多个接收元素处接收所述声学信号的至少一个回波，并且由所述回波得到多个回波信号；以及用于处理的装置，其与所述模块相联系，并适于将给定体素映射至从所述模块接收到的、存储的回波信号的区域，将所存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定体素的阵列内，对所述阵列进行操作以产生用于所述给定体素的信号响应，以及利用所述信号响应得到用于所述给定体素的声学信息。
根据本发明的上述实施方案的另一个方面，多重2D图像平面被显示为实时3D数据组的任意部分。
根据本发明的上述实施方案的另一个方面 ，对多重2D图像任意平面部分和3D重建进行实时显示。
如前所述，可以容易地理解，转变为在商业可购买到的计算平台上实现的基于软件的超声系统结构的优点包括:
-显著地降低硬件成本。
-通过避免用于定制集成电路(ASIC)的漫长的设计周期降低开发成本并加快进入市场的时间。
-对计算机技术中性价比提升的直接杠杆作用。
-在商业和学术环境中，用于开发多种新的处理方法的灵活性。
-对于成本敏感的应用领域，基于图像质量的提升而增强诊断能力。
-在成本已成为应用障碍的专业应用中，增加超声的利用。
以下将结合附图对本发明进行详细描述，从而使本发明的前述特征和优点以及其他特征和优点更容易地被理解，其中:
图1A和图1B为已知的流通式超声成像结构的示意图2为本发明一个实施方案的基于软件结构的示意图3为根据本发明一个实施方案形成的插件模块的示意图4为用于根据本发明形成的128元素线性阵列的采集数据的示意图5为本发明的像素映射过程的示意图6为由本发明的面向像素仿真得到的目标点的图像；
图7为图6中数据的等距视图8为由本发明的面向像素仿真得到的目标点的两幅图像的并列比较；
图9为由本发明的面向像素仿真得到的目标点的空间复合图像；
图10为图9中数据的等距视图11为示出了用于本发明的面向像素图像处理方法的典型应用的方框图；并且
图12A至图12C示出了可选择的处理方法。
具体实施方式
根据本发明一个实施方案的基于软件的方法和系统结构以软件的方式实现所有的实时处理功能。图2示意性地示出了所提出的结构。
在基于软件的系统中唯一的定制硬件部件为计算机扩展总线的插件模块，该模块包括脉冲发生和信号采集电路以及用于存储信号数据的大块扩展内存。信号采集过程包括在传输脉冲之后对从每个变换器元素返回的信号进行放大并数字化。典型地，不同于变换器自身提供的固有带通滤波，在数字化之前信号的唯一滤波为用于模拟/数字(A/D)转换的低通、反锯齿滤波。信号以与相关的频率相容的恒定速率采样，并且用最少的处理将数字化的数据存储于内存中。信号采集的简单设计允许电路在相对较小的电路板区域内以现有部件实现。
图3更详细地示出了插件模块。其中示出了多重采集通道，每个通道均包括发射器、接收器前置放大器、A /D转换器以及内存块。在接收过程中，变换器信号被数字化并直接写入专用内存块中。该内存块是双端口的，这意味着在采集数据从A/D转换器端被写入的同时可以从计算机端对内存块进行读取。内存块作为系统CPU的普通扩展内存出现。应该注意到由于系统被优选地放置在定制的外壳中，所以插件模块的尺寸不仅限于标准计算机扩展卡的常规尺寸。而且，可应用多重插件模块以容纳大量的变换器元素，每个模块处理变换器孔的子设备。
用于插件模块的部件包括放大器、A/D转换器和相关联的接口电路，这些部件和用于产生传输脉冲及采集信号的所需部件均为易于商业购买的部件，因此将不在此详述。由接收到的回波得到的回波信号的射频(RF)数据存储，其所需的内存块基本上与商业购买的插件扩展存储卡中的电路相同，并具有用于写入数字化的信号数据的、附加的第二直接内存存取端口(接收到的回波信号数据通常是指RF数据，这是因为其包括变换器产生的高频电振荡)。该内存被映射到中央处理器的地址空间中并能够以类似于位于计算机主板上的其他CPU内存的方式存取。该内存的大小使其可容纳用于256个或更多独立的传输/接收循环的专用通道接收数据。因为在人体内用于超声脉冲的往返传播的最大实际穿透深度约为500个波长，所以四倍于中心频率的典型采样率将需要存储来自于单个变换器元素的多达4000个样本。对于16位、128个变换器通道的采样精度而言，用于每个传输/接收事件的最大深度接收数据采集将需要约I兆字节的存储器。因此，存储256个事件将需要256MB的存储器，并且全部合计，128通道的系统可构造在几个插件卡上。
基于软件的超声系统的另一个方面为计算机主板及其相关的部件。为了得到所需的处理功率，为了达到设计目的的主板应优选地支持多处理器的CPU配置。包括电源、内存、硬盘存储器、DVD/CD-RW驱动器以及监视器的完整的多处理器计算机系统是本领域技术人员公知的并可容易地商业购买，此处将不再详述。
为了给卫生保健行业提供重大的利益，基于软件的超声系统必须真正地达到“高性能”，即图像质量可与现有的高端系统相比。 这种水平的性能不能通过简单地将当前系统的流通式处理方法转换为软件方式实现而获得，这是因为在流通式结构中，一秒的实时成像所需的所有处理操作的简单增加将导致数量超过当前利用若干普通用途处理器每秒可达到的操作的典型数量。因此，新的处理方法需要实现比流通式方法大得多的效率。
在本发明基于软件的超声系统结构的一个实施方案中，用于信号和图像处理的输入数据包括随着一个或多个传输事件、从专用变换器通道获取的RF样本组。例如，让我们考虑如图4所示的具有128元素线性变换器阵列的典型2D成像扫描模式。
在此情况下，“传输事件”将包括来自多个变换器元素的定时脉冲(timed pulse),以产生多个在媒介中结合而形成聚焦超声束的声波，该聚焦超声束从处于特定元素位置的变换器上的原点向外放射。多个传输事件(总计128)产生穿过变换器面的宽度被连续递增发射的超声束，从而访问整个图像帧。对于每个这种传输束，从变换器内的128个接收器元素中的每个元素收集接收到的回波数据并将接收到的回波数据组成数据阵列，每一列表示由相应的变换器元素接收的采样回波信号。因此，每个阵列具有与128个变换器元素相对应的128列以及与在所采用的深度上的样本数相对应的行数(在此情况下，我们将假定有4096个行，其导致了 4096个样本)。那么，该128个数据阵列组成了足以产生一个完整图像帧的RF数据组。
值得注意的是，在流通式结构中，因为超声束和图像在数据从变换器流入时产生，所以上述RF数据组甚至不存在(至少在一次中没有全部存在)。换句话说，当数据在传输事件后返回至每个元素时，对该数据进行处理并组合(称为波束形成)以产生表示沿着单个超声束(扫描线)聚焦返回的单个RF信号。将此RF信号处理(还是实时的)为在内存阵列中存储的回波幅度样本。当处理完所有的超声束方向后，回波幅度数据被插入并格式化为用于显示的像素图像。因为所有的处理都实时进行，所以处理电路必须能够“跟上”从变换器元素流进的数据。
在本发明基于软件的结构中，在处理之前，对所有的输入数据进行存储。这将采集速率与处理速率分开，如果需要的话，其允许处理时间长于采集时间。这在采集深度短且采样速率高的高频扫描中是明显的优点。例如，IOMHz的扫描头可具有约4厘米的可用成像深度。在此情况下，组织中的声速使得128个传输/接收事件中的每个均在52微秒内采集并存储其数据，这是非常高的数据采集速率。在流通式结构中，这些采集数据将以较高的处理速率实时地形成扫描线。在本发明基于软件的结构中，RF数据的存储允许该处理占据与显示帧的时间同样长的时 间，对于组织运动的实时显影来说，显示帧的时间典型为33毫秒(30帧/秒)。对于128个像素列(对扫描线的粗略模拟)而言，这将使得每列具有258微秒的处理时间，而高于流通式结构的52微秒。相比流通式结构，本存储策略对于典型的扫描深度具有充分降低最高处理速率的效果。
面向像素的处理
虽然输入数据的存储降低了最高处理速率，但并不必减少处理步骤的数量。为了实现该目标，采用超声数据处理的新方法。第一步为识别处于成像模式的系统的最终目标是在输出显示器上产生图像。超声图像具有依赖于采集系统的物理参数(例如频率和阵列尺寸)的基本分辨率，而且超声图像可被表示为对回波幅度或其他组织(声学的)特性进行编码的像素值的矩形阵列。该矩形像素阵列的密度必须提供充足的图像分辨率的空间采样。公认的是，显示图像不仅需要包括像素的矩形阵列，还可包括呈现不同几何形状的任意像素组。下一步是以此图像阵列中的一个像素作为开始并考虑在RF数据组中哪些样本点对该像素的密度计算有贡献，并确定对这些样本点进行存取和处理的最有效方法。由于只需处理对显示器上的像素有贡献的信息，所以此方法完全不同于目前流通式结构所利用的方法。在本发明的方法中，由于较小的区域包含更少的像素，所以显示图像上的较小区域将比较大图像区域占用更少的全部处理时间。相反地，无论图像区域的大小，流通式处理方法都必须被设计为处理最大的数据流带宽。
在处理过足以呈现超声图像所需的像素阵列之后，可将该阵列以适合观看的尺寸呈现于计算机显示器。不需要额外的CPU处理，计算机的图形处理器便可典型地完成包括简单的缩放和插入的该操作。
我们接下来考虑用于本发明超声图像的单个像素的处理策略。在本讨论中，我们将假设我们的目标是为了在相对于变换器阵列的像素的相应空间位置得到回波强度。同样可得到其他的声学参数。我们的第一步是找到包含对回波强度计算有贡献的样本的采集RF数据的区域。为了实现用于图4的扫描方法的该步骤，我们首先找到最接近于贯穿像素位置的采集扫描线，然后利用相应的单个元素数据阵列。图5示出了用于在超声图像中的示例像素的映射过程。在图5中，所示像素映射至最近的扫描采集线，在本例中该扫描采集线为扫描线4，其RF数据位于第四单个元素RF数据阵列内(其表示从第四传输/接收事件中收集的数据)。可将不止一个RF数据阵列选为对像素信号有贡献的数据阵列，但是对于本例，我们将只考虑单个数据阵列。
我们的下一步是映射出包含对该像素的强度计算有贡献的样本的单个元素阵列中的区域。此映射过程相当复杂并且依赖于多个因素。每个变换器元素均具有灵敏度区域，其确定该元素将如何响应从图像区域内的特定点返回的信号。如果灵敏度太低，那么元素将不会对像素的量贡献有用的信息，因此对于给定的图像点来说，只需考虑灵敏度高于预定的阈值的元素。该灵敏度阈值则确定包含在映射区域内的元素数据列的数量。如图5所示，在变换器的右侧较远处的元素不包括在映射数据区域内。
映射数据区域的起始深度由每个单个变换器元素的返回回波的到达时间确定。如图5所示，对用于离该图像点更远的元素的图像点信号在时间上更晚捕获，从而使该数据组的起始点位于内存中更深的位置。最终，映射数据区域所需的深度范围依赖于所产生的传输脉冲的持续时间。越长的传输脉冲将对图像点进行越长时间的激发，以产生遍布更大深度范围的RF内存的回波信号。
幸运的是，对于给定的像素格，确定映射数据的区域的很多因素可被预先计算，这是因为该像素格没有完全改变实时图像序列的多帧。利用预先计算出的因素，可对用于给定像素的映射数据区域进行迅速且有效的确定，以在实时成像过程中节省相当多的计算。
在选出映射RF数据的像素后，我们可将其组织为如下所示的矩阵RFP 。
权利要求
1.一种超声处理方法,包括: 通过超声变换器传输声学脉冲； 在所述超声变换器上的多个接收元素的每一个接收元素处接收所述声学脉冲的至少一个回波，并从每个接收元素得到回波信号； 将所述回波信号中的每一个回波信号组织及存储到单独的数据组阵列中，所述单独的数据组阵列组织成列并足以产生图像帧或一部分图像帧，其中，每个数据组阵列的每一列表示从相应的变换器元素获得的回波信号； 从显示器中的一组像素或体素中将给定的像素或体素映射到一个或多个数据组阵列的所述存储的回波信号的区域中； 将所述存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定像素或体素的矩阵内； 利用矩阵运算处理所述存储的回波信号的映射区域的矩阵，以产生用于所述给定像素或体素的信号响应；以及 利用所述信号响应得到用于所述给定像素或体素的声学信息。
2.如权利要求1所述的方法，还包括确定表示所述变换器的视场中产生声学信号的区域的一组像素或体素的初始步骤，其中，所述一组像素或体素中的每个像素或体素相对于所述多个接收元素具有已知的空间关系。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述一组像素或体素构成显示装置上的单个像素列或体素列，所述单个像素列或体素列被配置成产生图像、时间-运动或光谱多普勒信息。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述传输步骤包括传输所述声学脉冲以照明整个视场，所述处理步骤包括为每个传输的声学脉冲产生所述变换器的视场的完整图像。
5.如权利要求4所述的方法，还包括使用所述信号响应跟踪并显示剪切波的传播以及提供组织力学和弹性性质的信息。
6.如权利要求1所述的方法，还包括将传输声学脉冲、接收回波、从所接收的回波获得回波信号、将所述回波信号存储至数据组阵列、以及映射并处理所述回波信号以获得像素或体素信号的多个循环的结果组合以得到增强的声学信息。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述传输步骤包括将所述声学脉冲传输至媒介，所述媒介具有低于导致微泡破坏的强度的功率水平，所述处理步骤包括将来自传输声学脉冲、接收回波、获得回波信号、将所述回波信号存储至数据组阵列、以及映射并处理所述回波信号的多个循环的回波信号组合以检测媒介中的微泡对比剂。
8.如权利要求7所述的 方法，其中，所述传输步骤包括使用不同的传输频率传输所述声学脉冲，所述处理步骤包括处理所述回波信号的多个循环以提高用于显示的最终图像的对比度分辨率。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述传输步骤包括传输以不同角度转向的声学脉冲，所述处理步骤包括处理复杂回波信号的多个循环以提高用于显示的最终图像的空间分辨率和对比度分辨率。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所接收的回波以比处理阵列的速率高的速率进行存储。
11.一种超声处理系统,包括: 适于传输声学脉冲的模块，在所述模块中的多个接收元素中的每一个接收元素处接收并处理所述声学脉冲的至少一个回波，由此产生多个回波信号，所述模块包括存储器，所存储器被配置为将所述多个回波信号中的每一个存储到足以产生图像帧或一部分图像帧的至少一个单独的数据组阵列中，其中，所述数据组阵列中的每一列表示从相应的模块元素获得的回波信号； 处理器，所述处理器被配置为与所述模块通信并从一组像素或体素中将给定的像素或体素映射到一个或多个数据组阵列的所述存储的回波信号的区域中，所述处理器还被配置为将所述存储的回波信号的映射区域组织到用于所述给定像素或体素的矩阵内，并在来自映射区域的所述存储的回波信号的矩阵上执行矩阵运算以产生用于所述给定像素或体素的信号响应，以及利用所述信号响应得到用于所述给定像素或体素的声学信息。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述处理器被配置为产生表示所述模块的视场中的区域的一组像素或体素，其中，所述一组像素或体素中的每个像素或体素相对于所述模块中的所述多个接收元素具有已知的空间关系。
13.如权利要求12所述的系统，其中，所述一组像素或体素构成单个像素列或体素列，所述单个像素列或体素列被配置成产生图像、时间-运动或光谱多普勒信息。
14.如权利要求12所述的系统，其中，所述模块被配置为传输所述声学脉冲以照明整个视场，所述处理器被配置成为每个传输的声学脉冲产生所述模块的视场的完整图像。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述处理器被配置为使用所述信号响应跟踪并显示剪切波的传播以及提供组织力学和弹性性质的信息。
16.如权利要求11所述的系统，所述处理器被配置为传输多个声学脉冲、从所述多个声学脉冲接收回波 、从所接收的回波获得回波信号、存储所述回波信号、以及将通过产生、接收和存储的多个循环的所存储的回波信号组合到多个数据组阵列，从而增强由此获得的声学信息。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述模块被配置为将所述声学脉冲传输至媒介，所述媒介具有低于导致微泡破坏的强度的功率水平，所述处理器被配置为将来自传输声学脉冲、接收回波、获得回波信号、将所述回波信号存储至数据组阵列、以及映射并处理所述回波信号的多个循环的回波信号组合以检测媒介中的微泡对比剂。
18.如权利要求16所述的系统，其中，所述模块被配置为使用不同的传输频率传输所述声学脉冲，所述处理器被配置为对处理所述回波信号的多个循环进行处理以提高用于显示的最终图像的对比度分辨率。
19.如权利要求11所述的系统，其中，所述模块被配置为传输以不同角度转向的声学脉冲，所述处理器被配置为处理复杂回波信号的多个循环以提高用于显示的最终图像的空间分辨率和对比度分辨率。
全文摘要
本发明提供了一种面向像素处理的超声成像系统，在该系统中产生声学信号，在多个接收元素处接收来自于声学信号的回波，从而得到随后被存储的回波信号，将给定像素映射至存储的信号的区域内，将存储的回波信号的映射区域组织到用于给定像素的阵列内，然后处理阵列，以产生用于给定像素的信号响应，从而得到用于给定像素的声学信息。本系统可在用于商业PC主板的插件卡上完全实现。可执行本系统和方法以用于面向像素或面向体素的图像处理和显示，从而消除中间数据计算并使软件处理方法能够被广泛应用。其优点包括改进的信号动态范围的采集，用于高帧速率的2D、3D以及多普勒血流成像的灵活的采集模式。
文档编号G01S7/52GK103142251SQ201310053509
公开日2013年6月12日 申请日期2006年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者罗纳德·埃尔文·戴格尔 申请人:维拉声学公司