用于抑制超声图像中的非稳定混响的滤波系统和方法

用于抑制超声图像中的非稳定混响的滤波系统和方法
【专利摘要】一般来说，本技术针对用于抑制超声图像中的混响伪像的滤波系统和方法。在一些实施例中，一种获取经滤波的超声图像的方法包括使用声头摄取目标组织的第一超声图像。移动声头的至少一部分，以使得混响伪像超声路径长度相对声头的第一位置变化。然后，摄取目标组织的第二超声图像。使用至少一种滤波方法合成第一和第二超声图像。所述滤波方法会减弱或去除合成的超声图像中的混响伪像。
【专利说明】用于抑制超声图像中的非稳定混响的滤波系统和方法 相关申请的交叉引用
[0001] 本申请要求2012年2月2日提交的美国临时专利申请No. 61/594, 244的优先权 益，通过引用将其完整地结合到本文中。

【技术领域】
[0002] -般来说，本技术针对用于抑制超声图像中的非稳定混响的滤波系统和方法。

【背景技术】
[0003] 常规医疗超声成像系统从换能器元件阵列传送高频声音的短脉冲，然后在该声音 传播过组织并反射回换能器阵列后接收它。在知道组织内声音速度的情况下（通常假设为 恒定1540m/s)，可基于超声的传送和接收之间的时间延迟创建组织的图像-假设声音直接 从换能器阵列传播到反射组织并且直接回到换能器阵列。但是，如果声音多次反射，时间延 迟将不再对应于超声反射器的物理位置，并且结构可能出现在超声图像中不同于其真实物 理位置的位置。这些混响伪像可使超声图像中的组织特征模糊不清，并且可不利地影响超 声图像的质量。伪像可以是"非稳定的"，因为混响伪像的表象位置会相对被成像组织/物 质移动。
[0004] 非稳定混响伪像可能出现于，例如，具有通过液体耦合到患者的独立成像和治疗 换能器的超声治疗设备中，其中成像换能器的位直相对患者固定，而治疗换能器相对患者 移动以改变治疗换能器的焦点以处理组织体。在这种系统中，由于在相同设备内稳定部件 的超声波多次反射的结果，可能还存在稳定伪像。在这种系统中，来自治疗换能器或其它表 面的二次反射可能在组织图像中产生混响伪像，由此使组织细节模糊不清。相应地，存在从 超声图像中去除混响伪像的需要。

【专利附图】

【附图说明】
[0005] 图1是按照本技术的实施例配置的用于对非稳定混响伪像进行滤波的系统的示 意图。
[0006] 图2A是按照本技术的实施例采集第一位置的超声图像的成像换能器的示意图。
[0007] 图2B是按照本技术的实施例的来自图2A的超声采集的混响伪像的超声图像的部 分示意图。
[0008] 图2C是按照本技术的实施例采集第二位置的超声图像的成像换能器的示意图。
[0009] 图2D是按照本技术的实施例的来自图2C的超声采集的混响伪像的超声图像的部 分示意图。
[0010] 图2E是按照本技术的实施例滤出混响伪像之后从图2B和2D的超声图像合成的 超声图像的部分示意图。
[0011] 图3是示出按照本技术的实施例采集和滤波超声数据以去除非稳定混响伪像的 方法的框图。
[0012] 图4A是按照本技术的实施例进行滤波之前的超声图像的图示。
[0014] 图4B是按照本技术的实施例采集图4A的超声图像期间的超声信号的速度分布的 图示。图4C是按照本技术的实施例基于图4B的速度分布对图像进行滤波之后的图4A的 超声图像的图不。
[0015] 图5是示出按照本技术的实施例采集和滤波超声数据以去除非稳定混响伪像的 另一种方法的框图。
[0016] 图6是示出按照本技术的实施例采集和滤波超声数据以去除非稳定混响伪像的 另一种方法的框图。
[0017] 图7是示出按照本技术的实施例采集和滤波超声数据以去除非稳定混响伪像的 另一种方法的框图。

【具体实施方式】
[0018] 一般来说，本技术针对用于抑制超声图像中的混响伪像的滤波系统和方法。在一 些实施例中，一种获取经滤波的超声图像的方法包括使用声头摄取目标组织的第一超声图 像。移动声头的至少一部分，以使得混响伪像超声路径长度相对声头的第一位置变化。然 后，摄取目标组织的第二超声图像。使用至少一种滤波方法合成第一和第二超声图像。所 述滤波方法会减弱或去除合成的超声图像中的混响伪像。
[0019] 下面将参照图1-7描述本技术的若干实施例的具体细节。以下公开没有阐述与超 声成像相关的众所周知的结构和系统的其它细节，以避免不必要地使本技术的各种实施例 的描述模糊不清。图中显示的许多细节、尺寸、角度和其它特征只是本技术的特定实施例的 说明。相应地，只要没有背离本技术的精神或范围，其它实施例可具有其它细节、尺寸、角度 和特征。因此，本领域的技术人员将相应地理解，本技术可能有包含其它元件的其它实施 例，或者本技术可能有不包含以下参照图1-7示出或描述的若干特征的其它实施例。
[0020] 图1是按照本技术的实施例配置的用于对非稳定混响伪像进行滤波的系统100的 示意图。系统100可包括配置成摄取目标组织的超声图像的声头114。如下文更详细地描 述，声头114可包含置于具有患者接口盖130的壳体140之内或邻近的成像换能器150和 高强度聚焦超声（HIFU)换能器112。声头114还可包含配置成相对目标组织移动成像换能 器150或HIFU换能器112中的至少一个的移动机构110。
[0021] HIFU来源或换能器112可配置成发射高能级超声能量。在若干实施例中，系统100 包含共同或独立操作的多个换能器112。HIFU换能器112可从HIFU控制器118接收有关 与HIFU处理相关的持续时间、频率、幅度和/或其它因素的指令。更具体地说，HIFU控制 器118可与能够生成电波形以驱动HIFU换能器112的HIFU发射器122通信。
[0022] 成像控制器102可控制系统100的操作。例如，成像控制器102可与HIFU控制器 118通信（如发送和接收指令）。成像控制器102还可与能够控制或配置HIFU换能器112 输出方面的波束形成器104通信和向其发送指令。例如，波束形成器104可设置HIFU换能 器112中的波形延迟以引导超声波束。波束形成器104可与可包含脉冲和/或波形驱动电 路的成像发射器106通信。例如，成像发射器106可将所需的波形驱动到成像换能器150。 成像换能器150可从发射/接收开关108接收作为电信号的波形指令。在一些实施例中， 发射/接收开关108可包含用于阻挡高幅度发射信号的级。成像换能器150可将来自发射 /接收开关108的电信号转换成可由HIFU换能器112使用的声信号。
[0023] 如上所述，HIFU换能器112可通过一个或多个移动机构110移动或调整。例如，在 一些实施例中，移动机构110包含导向摇摆以沿角度Θ调整HIFU换能器112的位置。在 其它实施例中，移动机构110可包含高度调整以沿z轴修改HIFU换能器112和成像换能器 150之一或两者的高度。在又一些实施例中，HIFU换能器112、成像换能器150或其它部件 可被转动、平移、调整或以其它方式由其它机构或在其它方向或角度移动。移动机构110可 从运动控制器116接收移动和/或定位指令，以将HIFU换能器112和/或成像换能器150 调整到所需的位置。如下文中参照图2A-7更详细地讨论，在若干实施例中，运动控制器116 可用于将HIFU换能器112和/或成像换能器150移动到序列的、偏移的位置，以获取迭代 数据用作滤波过程的一部分以减弱非稳定混响伪像。在若干实施例中，运动控制器116可 与HIFU控制器118通信，或可包含与HIFU控制器118相同的设备。
[0024] 在若干实施例中，系统100包含可定位于HIFU换能器112与组织之间的换能器液 体120。患者接口盖130可包含将换能器液体120留在壳体140中并邻近目标组织的薄膜接 口。在一些实施例中，壳体140还封装或包含HIFU换能器112。虽然HIFU换能器112、成像 换能器150、患者接口盖130、壳体140、移动机构110和/或其它部件被统称为"声头"114， 但是将会理解，在其它实施例中，术语"声头"114可表示整个超声成像组件或其单个部件或 子部件。例如，在一些实施例中，术语"声头"114可表示HIFU换能器112或成像换能器150 中的一个。在又一些实施例中，术语"声头" 114可表示成像换能器150、HIFU换能器112、 壳体140或系统100的其它部分的反射表面部分或其它特征。在其它实施例中，"声头"包 括与用户（如执业医生）或患者进行接口的系统100的任何方面。
[0025] 随着向HIFU换能器112或壳体140内的其它表面提供声信号，成像换能器150可 从HIFU换能器112接收声信号并且将该声信号转换成要传递到发射/接收开关108并由下 游处理部件处理的电信号。例如，发射/接收开关108可将电信号传递到成像接收器160， 它可包含用于从换能器元件接收电信号的放大器、以及滤波器和数据转换电路。成像接收 器160可将接收的信号或数据传递到射频（RF)数据处理器162。更具体地说，如上所述， 接收的信号（或时间或位置偏移信号系列）可传递到RF数据处理器162以进行滤波。RF 数据处理器162可对来自RF数据的混响和/或其它伪像进行滤波。如以下将更详细地讨 论，滤波可包括在图像渲染之前减弱非稳定混响信号的任何过程。RF数据处理器162可将 数据传递到波束形成器164,它可执行RF信道数据处理以引导接收的数据。然后，可将该数 据传递到另一 RF数据处理器166以对数字信号进行滤波和/或处理，以便去除或减少混响 和/或其它伪像。在其它实施例中，系统100可包含波束形成器164之前或之后的仅一个 RF数据处理器，而在又一些实施例中，在系统100的这些或其它位置可能有超过两个RF数 据处理器。然后，经滤波的数据可传递到图像形成器168以从波束形成的数据生成超声图 像。将该图像发送到图像数据处理器170,它配置成对来自图像数据的混响和/或其它伪像 进行滤波。在一些实施例中，成像接收器160、RF数据处理器162和166、波束形成器164、 图像形成器168以及图像数据处理器170中的一个或多个与作为整个系统控制的组成部分 的成像控制器102通信、从其接收指令和/或向其提供反馈。最后，经滤波的图像显示在输 出设备或监视器上，例如图像显示面板172。将会理解，系统100可包含不同的特征和/或 具有不同的布置。例如，在其它实施例中，可去除上述的系统100的一个或多个部件。在又 一些实施例中，系统100的单独描述的部件的功能性可结合到单个设备或子部件中。
[0026] 术语"滤波"在本文中被广泛使用，并可包括任何适用的滤波方法或技术。各种滤 波方法可在信号处理通路中的各个点单独地或结合地实现。可能的滤波器包括但不限于有 限脉冲响应（FIR)滤波器、无限脉冲响应（IIR)滤波器、回归滤波器及百分比滤波器。滤波 可在波束形成之前（如在RF数据处理器162)、波束形成之后（如在RF数据处理器166)、 或在图像形成之后在图像数据处理器170逐个信道完成。滤波器选择可由实现滤波方法所 在的超声系统的硬件和软件能力来决定。下面提供关于若干适用滤波器的进一步的细节。
[0027] FIR/IIR滤波器-FIR和IIR滤波器可用于超声系统中，特别是用于多普勒血流成 像以抑制来自组织的信号。在一些实施例中，低通或带阻滤波器可与一组固定的预先计算 的滤波器系数一起使用。在另一实施例中，可基于混响伪像的速度（或表示运动的其它衡 量标准）自适应地计算滤波器系数。在这个实施例中，会使用多普勒方法（或用于估计运 动的其它已知超声方法）来估计速度，并且从这个速度估计，可自适应地调整滤波器系数 以最优地抑制混响。在另一实施例中，多组滤波器系数可被预先计算，并且在脉冲传送/接 收期间基于混响来源的速度的先验知识进行互换。
[0028] 回归滤波器-回归滤波器可用于例如多普勒超声处理中，特别是用于彩色多普勒 和能量多普勒。对于彩色多普勒和能量多普勒，超声数据可拟合到低阶多项式函数并且余 数可用于血流计算。对于混响抑制，余数将由混响信号支配并可被丢弃，并且拟合将由组织 信号支配。
[0029] 平均滤波器-平均滤波器会对来自多个脉冲的信号求平均。这些滤波器是FIR滤 波器的概念变体。平均可以是加权的或未加权的。在一些实施例中，在最强的信号是混响 的操作假设下，每个脉冲可相对其幅度成反比加权。
[0030] 百分比滤波器-百分比滤波器按幅度分类信号并保留处于、高于或低于某个阈值 的信号。在一个实施例中，使用最小值滤波器，由此只在逐个像素的基础上保留具有最小幅 度的脉冲。
[0031] 将会理解，本文中描述的系统100和其它系统/方法可使用上述滤波器中的一种 或多种或其它适用滤波器。
[0032] 图2A是按照本技术的实施例采集第一位置的超声图像的成像换能器的示意图。 图2B是按照本技术实施例的来自图2A的超声采集的混响伪像的超声图像的部分示意图。 一起参照图2A和2B，成像换能器150定位于至少部分在壳体140中的深度 Zl。成像换能 器150通过换能器液体120和患者接口盖130沿路径Q向患者组织200发送超声波。组 织200包括组织特征202,它是组织200中产生超声图像回声的特征或者体。如图2B所示， 超声图像204配置成向用户如执业医生显示。超声图像204包含伪像206,它是混响的声 音波形的结果，该混响的声音波形具有在以屯表示的等效深度处显示的混响信号通路长度
[0033] 图2C和2D示出相似的布置。例如，图2C是按照本技术的实施例采集第二位置的 超声图像的成像换能器的示意图。但是，在这个布置中，成像换能器150定位于深度z 2。图 2D是按照本技术的实施例的来自图2C的超声采集的混响伪像的超声图像的部分示意图。 如图2D所示，超声图像204包含伪像206,它是混响的声音波形的结果，该混响的声音波形 具有在以d 2表示的等效深度处显示的路径长度L3+L4+L5+L 6。
[0034] 在换能器液体120内出现声音波形的两个或更多反射时出现混响伪像206,并且 全部或部分反射的声音波形由成像换能器150接收。常规成像换能器在陶瓷换能器元件与 组织接口之间的物质内出现混响伪像条件，虽然在感兴趣成像深度之前能量通常减弱到足 够的水平。成像换能器150在接收从组织反射的波形的同时接收混响的波形。这两个接收 的波形由超声系统处理并显示在超声图像204上，以使得混响伪像206显示在距离换能器 等效于一半混响路径长度（(L 2+L3+L4+L5)/2)的位置。虽然所示混响路径（L 2+L3+L4+L5)属 于简单的两个表面反射，声音波形由成像换能器150接收之前可从换能器液体120内的许 多表面反射。在图像数据被接收并处理成超声图像时，成像换能器150的表面在距离成像 换能器150等同于混响路径长度沾或d 2)的距离处显示为混响伪像206。
[0035] 在成像换能器150或反射表面（如HIFU换能器112)移位以导致混响路径长度 (L 2+L3+L4+L5)改变时，以上参照图1描述的系统100可促使混响路径长度的移位改变。例 如，在成像换能器150从位置 Zl移位到位置z2时，所产生的混响伪像206出现在各自的深 度屯和d2。例如，图2E是滤出混响伪像之后从图2B和2D的超声图像合成的超声图像的部 分示意图。如图2E所示，通过结合分别在 Zl和z2捕获的两个数据组，可产生其中不存在混 响伪影206的第三数据组。虽然本文所述的技术可能表示处理两个数据组，但相应算法也 可应用于超过两个数据组。在一些实施例中，换能器位置和各自数据组的数量可介于4到 8的范围内。在其它实施例中，在使用复合成像技术时混响路径长度可改变，其中声音波形 以不同的引导角度从陶瓷换能器阵列的不同陶瓷元件组传送。
[0036] 虽然对于本文所述的一些技术来说，可能希望混响伪像206停留在深度d2，其中伪 像206不与位于深度屯的伪像206重叠，但其它技术，例如促使伪像206的"速度"改变的 那些技术不需要的分离范围。在这些情况下，由于能量在时间和空间上的重叠，所接 收能量的位置变化可能较小，虽然速度仍可被促使改变。然后，可应用当前已知的信号处理 技术和算法，以滤出后续的或一系列的数据组之间的"移动"能量。
[0037] 还应该注意到，虽然所述算法指示在多个位置或传送角度捕获数据和处理单个图 像的多个数据组的一系列过程，但在其它实施例中，可采用使所显示的图像数量等于所采 集的数据集数量的方式处理数据（如使用滑动窗口和并行处理）。
[0038] 可采用各种方法来采集超声数据和对数据进行滤波以减弱非稳定混响伪像。在图 3的框图所示的第一方法300中，由固定或可变时间间隔分隔的重复超声脉冲序列被获取 并定义随后在图像形成之前滤波的脉冲的集合体，以减弱可归因于非稳定混响伪像的信号 部分，例如移动的HIFU换能器。在框302,方法300包括在时间t (1)定位成像换能器，并将 计数器k设置为等于2。在框304,在时间t(l)采集超声图像。在框306,方法300包括等 待至时间t(k)。在框308采集后续超声图像k。在框310和312对迭代超声图像重复这个 过程，直至过程到达最终时间t(K)。如上所述，超声脉冲之间的时间可以是固定的、可变的 或随机的。
[0039] 在框316,将计数器设置为指向图像数据中的第一个像素。在框318,在从图像1 至帽像K的像素 η处生成像素数据矢量。在框320将滤波器（如以上参照图1提及的任何 滤波器）应用于所述矢量。滤波器可用于从超出预定范围的速度移动的超声图像中去除伪 像，例如比组织或体液移动得更快的混响伪像。在其它实施例中，可设置滤波器以使得移动 组织和液体随混响伪像滤出；这种滤波器可能很有用，例如，如果图像的功能是表达稳定组 织边界。在特定实施例中，滤波器是低通滤波器，如回归滤波器、FIR滤波器或IIR滤波器。 备选地，如果混响伪像的表观速度是先验已知的，可使用带阻滤波器更有选择性地对其进 行滤波。
[0040] 在框322,滤波结果存储在图像1的像素 η中。在框324和326,重复此滤波过程， 直至到达图像文件的末尾。在一些实施例中，脉冲之间的时间间隔、集合体长度和/或滤波 器阶数和系数可手动或自适应地改变，以提高滤波器性能。在对图像进行滤波后，在框328 显示图像1。将会理解，在其它实施例中，方法300可包括另外的步骤和/或可去除上述一 个或多个步骤。
[0041] 图4Α是按照本技术的实施例进行滤波之前的超声图像的图示。图4Β是按照本技 术的实施例采集图4Α的超声图像期间的超声信号的速度分布的图示。图4C是按照以上参 照图3所述的方法基于图4Β的速度分布对图像进行滤波之后的图4Α的超声图像的图示。 在特定实施例中，可使用具有16个脉冲的集合体的回归滤波器。所产生的、经滤波的超声 图像显示高速混响伪像的大大减少，提供更清晰的目标组织图像。
[0042] 参照图3所述的方法300的有效性取决于组织速度和混响表观速度的差异。图5 是示出包括平移成像换能器以创建或增强组织和混响的速度差异的方法500的框图。随着 成像换能器被平移，组织的表观位置将被平移相同的量，并且更快移动的混响的表观位置 将被平移更大的量。因此，使用此方法500,可更容易地识别稳定和非稳定伪像，以便减弱和 去除。
[0043] 例如，在框502,方法500包括将成像换能器定位于位置ζ (1)，并将计数器k设置 为等于2。在框504,在位置z(l)采集超声图像。在框506,方法500包括将成像换能器移 到位置z(k)。在框508,在位置z(k)采集后续超声图像k。在框510和512对迭代超声图 像重复这个过程，直至过程到达最终位置ζ (K)。在一些实施例中，成像换能器的位置由计算 机控制，而在其它实施例中，成像换能器通过手动控制进行定位。
[0044] 在框514,调准图像1和k，并且在框516将计数器η设置为指向图像数据中的第 一个像素。在框518,在从图像1到图像Κ的像素 η处生成像素数据矢量。在框520将滤 波器（如以上参照图1提及的任何滤波器）应用于矢量。滤波器可用于从在两个或更多图 像帧中落在两个或更多不同和独立位置的超声图像中去除伪像。备选地，滤波器可用于从 超出预定范围的速度移动的超声图像中去除伪像，例如比组织或体液移动得更快的混响伪 像。混响的速度可放大（并更容易滤出），因为成像换能器在多个位置采集数据。在框522， 滤波结果存储在图像1的像素 η中。在框524和526,重复此滤波过程，直至到达图像文件 的末尾。在框528,显示经滤波的图像。
[0045] 图6是示出采集超声数据并对其进行滤波以去除非稳定混响伪像的另一种方法 600的框图。方法600考虑了混响对象的表观位置可取决于声音传播的方向。方法600使 用在不同方向发射的脉冲序列。然后，对脉冲进行滤波以抑制并非所有成像方向共有的特 征。为了减少由目标组织和/或HIFU系统的部件移动造成的伪像，可为特定聚焦区域完成 序列脉冲。
[0046] 例如，在框602,方法600包括编程波束形成器以角度θ (1)发射超声波形。在框 604,发射波形并将计数器k设置为2 ;在框606采集超声图像1。迭代地，在框608-616,迭 代地采集后续超声图像，直至最终发射角度Θ (K)被采集。
[0047] 在框618,调准图像1和k，并且在框620将计数器η设置为指向图像数据中的第 一个像素。在框622,在从图像1到图像Κ的像素 η处生成像素数据矢量。在框624将滤波 器（如最小值滤波器、加权平均滤波器或其它滤波器）应用于所述矢量。除减弱混响对象 之外，这些多个引导角度的空间复合可用于减少斑点。对各种引导脉冲的混响对象反射将 具有比组织更高的差异。此差异可用于划分出混响对象。在框626,滤波结果存储在图像1 的像素 η中。在框628和630,重复此滤波过程，直至到达图像文件的末尾。在框632,显示 经滤波的图像。
[0048] 图7是示出采集超声数据并对其进行滤波以去除非稳定混响伪像的又一种方法 700的框图。如图7所示，可对图像序列应用另外的滤波以进一步抑制混响。在单张图像 中，可抑制混响的程度将随生成混响伪像的结构的速度而改变。如果图像之间的抑制程度 差异较大，可对图像序列进行滤波或将其"缝合"到一起以进行另外的混响抑制。可能的滤 波器包括但不限于应用于图像之间的均值、中值和最小值滤波器。
[0049] 例如，在框702,方法700包括将成像换能器定位于位置ζ (1)，并将计数器k设置 为等于2。在框704,在位置z(l)采集超声图像。在框706,方法700包括将成像换能器移 到位置z(k)。在框708,在位置z(k)采集后续超声图像k。在框710和712对迭代超声图 像重复这个过程，直至换能器到达最终位置ζ (K)。在一些实施例中，成像换能器的位置由计 算机控制，而在其它实施例中，成像换能器通过手动控制进行定位。
[0050] 在框714,调准图像1和k，并且在框716将计数器η设置为指向图像数据中的第 一个像素。在框718,在从图像1到图像Κ的像素 η处生成像素数据矢量。在框720,对比 图像像素亮度的差异，并应用滤波技术。在一些实施例中，如框722和724所示，如果差异 大于预定阈值，则在图像1上保存最低（即最暗）的像素值。在框726,如果差异在阈值内， 则在图像1上保存像素数据的平均值。在框728和730,对图像文件中的所有像素重复这 个过程。在一个备选实施例中，只有1^(1，11)，口(2，11)，"* ;^(1(，11)]中的最小值会存储在 图像1的像素 η中。在又一个实施例中，只有[ρ(1，η)，ρ(2, η)，…，ρ(Κ，η)]的平均值会 存储在图像1的像素 η中。在又一个实施例中，通过移动HIFU换能器100改变混响路径长 度。在框732,显示经滤波的图像。 示例
[0051] 以下示例说明本技术的若干实施例。 1. 一种用于获取超声图像的方法，所述方法包括： 经由声头摄取目标组织的第一超声图像； 移动所述声头的至少一部分； 经由所述声头摄取所述目标组织的第二超声图像； 合成所述第一超声图像与所述第二超声图像；以及 消除合成的超声图像中的混响伪像。 2. 如示例1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动所述声头的反射 表面。 3. 如示例1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动成像换能器。 4. 如示例1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动高强度聚焦的超 声换能器。 5. 如示例1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括平移或调整所述声头 的所述部分的角度其中的至少一个。 6. 如示例1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括对所述第一超声图像和所述第 二超声图像使用低通滤波器。 7. 如示例1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括使用回归滤波器、有限脉冲响应 滤波器、无限脉冲响应滤波器或带阻滤波器中的至少一个。 8. 如示例1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括使用均值、中值或最小值滤波器 中的至少一个。 9. 一种抑制超声图像中的非稳定混响伪像的方法，所述方法包括： 通过成像换能器将多个超声脉冲传送到组织体，其中多个超声脉冲的传送以时间间隔 分隔； 响应传送多个超声脉冲的每一个，从所述组织体接收反射信号，其中，所述反射信号包 括并非源自所述组织体的混响信号； 对所述反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的反射信号部分；以及 基于所述滤波信号生成所述组织体的超声图像。 10. 如示例9所述的方法，其中，传送多个超声脉冲包括传送以固定或变化时间间隔分 隔的脉冲。 11. 如示例9所述的方法，其中，对所述反射信号进行滤波包括使用低通滤波器对所述 信号进行滤波，并且其中所述低通滤波器是回归滤波器、有限脉冲响应滤波器、无限脉冲响 应滤波器以及带阻滤波器中的至少一个。 12. 如示例9所述的方法，还包括在多个超声脉冲的传送之间将所述成像换能器平移 固定的量。 13. 如示例9所述的方法，还包括： 通过所述成像换能器传送第二多个超声脉冲到所述组织体； 响应传送第二多个超声脉冲的每一个，从所述组织体接收第二反射信号，其中所述第 二反射信号包括并非源自所述组织体的混响信号； 对所述第二反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的第二反射信号的部 分； 基于所述第二滤波信号生成所述组织体的第二超声图像；以及 对比所述第一和所述第二超声图像以进一步减弱可归因于所述混响信号的图像部分。 14. 如示例13所述的方法，其中，对比所述第一和所述第二超声图像包括使用均值、中 值和最小值滤波器中的至少一个对所述图像进行滤波。 15. -种减弱超声图像中的非稳定伪像的方法，所述方法包括： 通过在第一信号通路上应用第一信号来捕获包含伪像的第一组超声图像数据； 通过在第二信号通路上应用第二信号来捕获第二组超声图像数据；以及 结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除伪像。 16. 如示例15所述的方法，其中，结合所述第一组数据和所述第二组数据包括使用低 通滤波器对所述第一组数据和所述第二组数据进行滤波。 17. 如示例15所述的方法，其中，捕获所述第一组超声图像数据在第一时间间隔发生， 并且捕获所述第二组超声图像数据在与所述第一时间间隔隔开的第二时间间隔发生。 18. 如示例15所述的方法，其中，在第二信号通路上应用第二信号包括在具有与所述 第一信号通路不同的通路长度或通路路线的第二信号通路上应用第二信号。 19. 如示例15所述的方法，其中，结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除伪像 包括对所述第一组数据和所述第二组数据应用均值、中值或最小值滤波器中的至少一个。 20. 如示例19所述的方法，还包括至少部分基于所述第一组数据与所述第二组数据之 间的差异选择均值、中值或最小值滤波器中的至少一个。 21. -种其上存储了计算机可执行指令的物理计算机可读存储介质，如果所述指令在 由计算系统执行时，使所述计算系统执行包括以下的操作： 指示成像换能器在第一信号通路上应用第一信号； 基于所述第一信号接收包含伪像的第一组超声图像数据； 指示所述成像换能器在第二信号通路上应用第二信号； 基于所述第二信号接收第二组超声图像数据；以及 结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除伪像。 22. 如示例21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括使用均值、中值 或最小值滤波器中的至少一个对所述第一组超声图像数据和所述第二组超声图像数据进 行滤波。 23. 如示例21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括使用低通滤波 器对所述第一组数据和所述第二组数据进行滤波。 24. 如示例21所述的物理计算机可读存储介质，其中，指示所述成像换能器在第二信 号通路上应用第二信号包括指示所述成像换能器在具有与所述第一信号通路不同的通路 长度或通路路线的第二信号通路上应用第二信号。 25. 如示例21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括在应用所述第 一信号和应用所述第二信号之间将所述成像换能器平移固定的量。 26. -种超声成像系统，包括： 成像换能器，配置成向组织体传递超声脉冲； 接收器，配置成接收来自所述组织体的反射信号，其中所述反射信号包括并非源自所 述组织体的混响信号；以及 控制器，编程为对所述反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的反射信号部 分，并基于所述滤波信号生成所述组织体的超声图像。 27. 如示例26所述的系统，其中，所述成像换能器配置成传递以固定或变化时间间隔 分隔的超声脉冲。 28. 如示例26所述的系统，其中，编程为对所述反射信号进行滤波的所述控制器包括 编程为使用低通滤波器对所述反射信号进行滤波的控制器，并且其中所述低通滤波器包括 回归滤波器、有限脉冲响应滤波器、无限脉冲响应滤波器以及带阻滤波器中的至少一个。 29. 如示例26所述的系统，还包括配置成移动所述成像换能器并由此修改所述反射信 号的长度的移动机构。 30. 如示例26所述的系统，其中，编程为对所述反射信号进行滤波的所述控制器包括 编程为使用均值、中值或最小值滤波器中的至少一个对所述反射信号进行滤波的控制器。
[0052] 从以上所述将会理解，虽然为了说明的目的在本文中描述了本技术的具体实施 例，但可进行各种修改，而不背离本技术的精神和范围。例如，本文所述的系统和方法可用 于对非稳定混响伪像之外的伪像进行滤波。更具体地说，作为一种去除稳定伪像的手段，通 过改变成像换能器相对患者组织接口的距离，非稳定混响伪像技术也可用于只有稳定伪像 的设备中。此外，在特定实施例的上下文中描述的新技术的某些方面在其它实施例中可结 合或消除。而且，虽然在这些实施例的上下文中描述了与本技术的某些实施例相关的优点， 其它实施例也可展现此类优点，并且不是所有实施例都必须展现此类优点才落入本技术的 范围。相应地，本公开和相关技术可包含本文中未明确示出或描述的其它实施例。因此，本 公开仅受所附权利要求书限制。
【权利要求】
1. 一种用于获取超声图像的方法，所述方法包括： 经由声头摄取目标组织的第一超声图像； 移动所述声头的至少一部分； 经由所述声头摄取所述目标组织的第二超声图像； 合成所述第一超声图像与所述第二超声图像；以及 消除合成的超声图像中的混响伪像。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动所述声头的 反射表面。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动成像换能器。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括移动高强度聚焦 的超声换能器。
5. 如权利要求1所述的方法，其中，移动所述声头的至少一部分包括平移或调整所述 声头的所述部分的角度其中的至少一个。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括对所述第一超声图像和所 述第二超声图像使用低通滤波器。
7. 如权利要求1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括使用回归滤波器、有限脉冲 响应滤波器、无限脉冲响应滤波器或带阻滤波器中的至少一个。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，消除所述混响伪像包括使用均值、中值或最小值滤 波器中的至少一个。
9. 一种抑制超声图像中的非稳定混响伪像的方法，所述方法包括： 通过成像换能器将多个超声脉冲传送到组织体，其中，多个超声脉冲的传送以时间间 隔分隔； 响应传送多个超声脉冲的每一个，从所述组织体接收反射信号，其中，所述反射信号包 括并非源自所述组织体的混响信号； 对所述反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的反射信号部分；以及 基于所述滤波信号生成所述组织体的超声图像。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，传送多个超声脉冲包括传送以固定或变化时间间 隔分隔的脉冲。
11. 如权利要求9所述的方法，其中，对所述反射信号进行滤波包括使用低通滤波器对 所述信号进行滤波，并且其中所述低通滤波器是回归滤波器、有限脉冲响应滤波器、无限脉 冲响应滤波器以及带阻滤波器中的至少一个。
12. 如权利要求9所述的方法，还包括在多个超声脉冲的传送之间将所述成像换能器 平移固定的量。
13. 如权利要求9所述的方法，还包括： 通过所述成像换能器传送第二多个超声脉冲到所述组织体； 响应传送第二多个超声脉冲的每一个，从所述组织体接收第二反射信号，其中，所述第 二反射信号包括并非源自所述组织体的混响信号； 对所述第二反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的第二反射信号部分； 基于所述第二滤波信号生成所述组织体的第二超声图像：以及 对比所述第一和所述第二超声图像以进一步减弱可归因于所述混响信号的图像部分。
14. 如权利要求13所述的方法，其中，对比所述第一和所述第二超声图像包括使用均 值、中值和最小值滤波器中的至少一个对所述图像进行滤波。
15. -种减弱超声图像中的非稳定伪像的方法，所述方法包括： 通过在第一信号通路上应用第一信号来捕获包含伪像的第一组超声图像数据； 通过在第二信号通路上应用第二信号来捕获第二组超声图像数据；以及 结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除所述伪像。
16. 如权利要求15所述的方法，其中，结合所述第一组数据和所述第二组数据包括使 用低通滤波器对所述第一组数据和所述第二组数据进行滤波。
17. 如权利要求15所述的方法，其中，捕获所述第一组超声图像数据在第一时间间隔 发生，并且捕获所述第二组超声图像数据在与所述第一时间间隔隔开的第二时间间隔发 生。
18. 如权利要求15所述的方法，其中，在第二信号通路上应用第二信号包括在具有与 所述第一信号通路不同的通路长度或通路路线的第二信号通路上应用第二信号。
19. 如权利要求15所述的方法，其中，结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除 伪像包括对所述第一组数据和所述第二组数据应用均值、中值或最小值滤波器中的至少一 个。
20. 如权利要求19所述的方法，还包括至少部分基于所述第一组数据与所述第二组数 据之间的差异选择均值、中值或最小值滤波器中的至少一个。
21. -种其上存储了计算机可执行指令的物理计算机可读存储介质，如果所述指令由 计算系统执行时，使所述计算系统执行包括以下的操作： 指示成像换能器在第一信号通路上应用第一信号； 基于所述第一信号接收包含伪像的第一组超声图像数据； 指示所述成像换能器在第二信号通路上应用第二信号； 基于所述第二信号接收第二组超声图像数据；以及 结合所述第一组数据和所述第二组数据以消除伪像。
22. 如权利要求21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括使用均值、 中值或最小值滤波器中的至少一个对所述第一组超声图像数据和所述第二组超声图像数 据进行滤波。
23. 如权利要求21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括使用低通 滤波器对所述第一组数据和所述第二组数据进行滤波。
24. 如权利要求21所述的物理计算机可读存储介质，其中，指示所述成像换能器在第 二信号通路上应用第二信号包括指示所述成像换能器在具有与所述第一信号通路不同的 通路长度或通路路线的第二信号通路上应用第二信号。
25. 如权利要求21所述的物理计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括在应用所 述第一信号和应用所述第二信号之间将所述成像换能器平移固定的量。
26. -种超声成像系统，包括： 成像换能器，配置成向组织体传递超声脉冲； 接收器，配置成接收来自所述组织体的反射信号，其中所述反射信号包括并非源自所 述组织体的混响信号；以及 控制器，编程为对所述反射信号进行滤波以减弱可归因于所述混响信号的反射信号部 分，并基于所述滤波信号生成所述组织体的超声图像。
27. 如权利要求26所述的系统，其中，所述成像换能器配置成传递以固定或变化时间 间隔分隔的超声脉冲。
28. 如权利要求26所述的系统，其中，编程为对所述反射信号进行滤波的所述控制器 包括编程为使用低通滤波器对所述反射信号进行滤波的控制器，并且其中所述低通滤波器 包括回归滤波器、有限脉冲响应滤波器、无限脉冲响应滤波器以及带阻滤波器中的至少一 个。
29. 如权利要求26所述的系统，还包括配置成移动所述成像换能器并由此修改所述反 射信号长度的移动机构。
30. 如权利要求26所述的系统，其中，编程为对所述反射信号进行滤波的所述控制器 包括编程为使用均值、中值或最小值滤波器中的至少一个对所述反射信号进行滤波的控制 器。
【文档编号】G06T5/50GK104160423SQ201380012973
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年2月4日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】J·库策威克斯, F·P·柯伦, G·P·达林顿, L·D·邓巴, P·J·卡乔维斯基, J·里德 申请人:华盛顿大学商业中心, 米拉比利美迪卡股份有限公司