一种快速超声波显微成像系统及方法

本发明涉及组织成像，尤其涉及一种快速超声波显微成像系统、快速超声波显微成像系统方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、对于尺度微小、形态学改变不敏感的扫查部位，对影像诊断提出了“苛刻”的要求：

2、①超高的分辨率尽量显示细微的结构和层次；

3、②足够的穿透力尽量显示组织全层；

4、③要能快速高效的完成影像诊断。

5、然而，现有的各种成像设备均无法同时满足上述要求，因而迫切需要找到新的方法来完整反映疾病全貌。

6、纵向分辨率是分辨沿超声波传播方向两个最接近目标的能力，其取决于脉冲长度，脉冲长度越短，纵向分辨率越高，因此减少发射脉冲的周期数或者减少超声波波长均可提高纵向分辨率。

7、由于单阵元探头每次发射/接收只能扫查一条波束，要扫查一帧数据需要在多个位置进行扫查，整个扫查时间比较长。

8、目前针对相关技术中存在的扫查时间长、纵向分辨率低等问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种快速超声波显微成像系统、快速超声波显微成像系统方法、计算机设备及计算机可读存储介质，以解决相关技术中存在的扫查时间长、纵向分辨率低等问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供一种快速超声波显微成像系统，包括：

4、第一传动单元；

5、第一成像单元，所述第一成像单元的第一端与所述第一传动单元的输出端连接，用于在所述第一传动单元的作用下沿预设方向由第一起始位置移动至第一结束位置；

6、第二成像单元，所述第二成像单元位于所述第一成像单元的一侧，所述第二成像单元的第一端与所述第一传动单元的输出端连接，用于在所述第一传动单元的作用下沿预设方向由第二起始位置移动至第二结束位置，其中，第二起始位置与第一结束位置相同。

7、在其中的一些实施例中，所述第一成像单元包括：

8、第一活动结构，所述第一活动结构与所述第一传动单元的输出端连接，，用于在所述第一传动单元的作用下沿预设方向由第一起始位置移动至第一结束位置；

9、第一成像探头，所述第一成像探头设置于所述第一活动结构的下方，用于在所述第一活动结构的作用下沿预设方向由第一起始位置移动至第一结束位置。

10、在其中的一些实施例中，所述第二成像单元包括：

11、第二活动结构，所述第二活动结构与所述第一传动单元的输出端连接，用于在所述第一传动单元的作用下沿预设方向由第二起始位置移动至第二结束位置；

12、第二成像探头，所述第二成像探头设置于所述第二活动结构的下方，并位于所述第一成像单元的一侧，用于在所述第二活动结构的作用下沿预设方向由第二起始位置移动至第二结束位置。

13、在其中的一些实施例中，所述第一成像单元为高频单阵元成像探头。

14、在其中的一些实施例中，所述第二成像单元为高频单阵元成像探头。

15、在其中的一些实施例中，所述第一成像单元的中心频率至少为50mhz。

16、在其中的一些实施例中，所述第二成像单元的中心频率至少为50mhz。

17、在其中的一些实施例中，还包括：

18、控制单元，所述控制单元分别与所述第一传动单元、所述第一成像单元、所述第二成像单元连接，用于控制所述第一传动单元、所述第一成像单元、所述第二成像单元。

19、在其中的一些实施例中，还包括：

20、第二传动单元，所述第二传动单元与所述第一传动单元连接，用于带动所述第二传动单元在三维空间进行运动。

21、在其中的一些实施例中，还包括：

22、控制单元，所述控制单元分别与所述第一传动单元、所述第一成像单元、所述第二成像单元、第二传动单元连接，用于控制所述第一传动单元、所述第一成像单元、所述第二成像单元、第二传动单元。

23、第二方面，本发明提供一种快速超声波显微成像方法，应用于如第一方面所述的快速超声波显微成像系统，包括：

24、步骤一：第一成像单元在第一起始位置发射第一声波并采集第一回波数据，第二成像单元在第二起始位置发射第二声波并采集第二回波数据；

25、步骤二：在采集完成的情况下，第一传动单元驱动第一成像单元、第二成像单元分别移动预设移动步长至第一中间位置、第二中间位置，其中，预设移动步长与横向分辨率呈负相关；

26、步骤三：在移动完成的情况下，重复步骤一～步骤二，直至第一成像单元移动至第一结束位置、第二成像单元移动至第二结束位置；

27、步骤四：收集全部的第一回波数据和第二回波数据；

28、步骤五：对全部的第一回波数据、第二回波数据进行处理，以获得图像。

29、在其中的一些实施例汇总，步骤五包括：

30、合并全部的第一回波数据、第二回波数据，以获得总回波数据；

31、对总回波数据进行正交解调处理，以获得第一预处理数据；

32、对第一预处理数据进行高频噪声过滤处理，以获得第二预处理数据；

33、对第二预处理数据进行取模处理，以获得第三预处理数据；

34、对第三预处理数据进行log压缩处理，以获得图像。

35、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的快速超声波显微成像方法。

36、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二方面所述的快速超声波显微成像方法。

37、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

38、本发明的一种一种快速超声波显微成像系统、快速超声波显微成像系统方法、计算机设备及计算机可读存储介质，采用第一成像单元和第二成像单元同步协调工作，可以加快剪切波成像速度；第一成像单元和第二成像单元均采用高频单阵元成像探头，实现了亚毫米级别的超高分辨率成像。

技术特征：

1.一种快速超声波显微成像系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，所述第一成像单元包括：

3.根据权利要求1～2任一所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，所述第一成像单元为高频单阵元成像探头；所述第二成像单元为高频单阵元成像探头；和/或

4.根据权利要求1～2任一所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1～2任一所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，还包括：

7.一种快速超声波显微成像方法，应用于如权利要求1～6任一所述的快速超声波显微成像系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的快速超声波显微成像方法，其特征在于，步骤五包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7～8任一所述的快速超声波显微成像方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7～8任一所述的快速超声波显微成像方法。

技术总结
本发明涉及一种快速超声波显微成像系统及方法，快速超声波显微成像系统包括第一传动单元、第一成像单元和第二成像单元，第一成像单元用于在第一传动单元的作用下沿预设方向由第一起始位置移动至第一结束位置，第二成像单元用于在第一传动单元的作用下沿预设方向由第二起始位置移动至第二结束位置，其中，第二起始位置与第一结束位置相同。其优点在于，采用第一成像单元和第二成像单元同步协调工作，可以加快剪切波成像速度；第一成像单元和第二成像单元均采用高频单阵元成像探头，实现了亚毫米级别的超高分辨率成像。

技术研发人员：徐辉雄,郭乐杭,张一峰,孙丽萍,诸安琪,任杰,卢雪
受保护的技术使用者：复旦大学附属中山医院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11