专利名称：超声无回声成像的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学诊断超声系统和方法。具体而言，本发明涉及用于产生可能包含无回声或低回声区域的身体之内感兴趣区域的超声图像的方法。本发明尤其适用于乳腺囊肿和脉管斑块成像。
背景技术：
乳腺囊肿可能会提出诊断的两难问题。例如，具有出血内容的简单囊肿可能具有内部回声，并在常规超声上表现为可疑，因为恶性实体病灶常常是低回声的。在试图确定血管斑块的程度时也可能发生这种两难问题。这可能是有挑战性的， 因为很多包含脂类的易损斑块可能表现为低回声并类似于血管内部的背景血液区域。因此，在超声上更好地对低回声区域进行可视化并且在这样的实体和流体区域之间进行更好区分对于癌症和血管病理的诊断和管理有很大的临床重要性。从专利公开US 6117080已知旨在提供这种改善的方法。这篇文献旨在改善包括低回声区域的图像的绘制。更确切地说，这种方法包括如下步骤使用不透明度函数通过以比正常组织更大的不透明度绘制任何低回声区域来改善 B模式或彩色多普勒成像数据。尽管这种方法相对于其现有技术提供了稍微改善，但它可能仍然不够。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法和系统，其进一步改善超声图像上低回声区域的可视化并在这样的实体和流体区域之间更好地进行区分。具体而言，可能需要尤其相对于回声区域，改善利用超声成像的无回声或低回声区域的对比度。为此目的，本发明旨在利用超声信号的时间一致性将低回声区域表征到实体和流体区域中。具体而言，本发明的目的是提供了一种一样产生身体之内感兴趣区域的超声图像的方法，其包括如下步骤·提供第一和第二超声数据集，所述两个数据集包括分别在两个不同时刻的所述感兴趣区域的信息，·根据所述第一和第二数据集确定所述感兴趣区域的至少一区域的时间一致性值，以及·根据所述时间一致性值产生指示该区域是低回声或无回声的图像。于是，根据本发明，通过观察与两个不同采集时刻对应的两个超声数据集之间的一致性，可以估计低回声的程度，或换言之，水平。本领域技术人员将要理解，也可以相对于不一致性来定义本发明。实际上，一致性或不一致性实质上意味着两个这样的超声数据集之间至少特定信号模式(或特性)的相似性或不相似性的程度。具体而言，具有大的信号模式变异性的两个数据集可能缺少一致性它们缺少内容相似性。例如，如果对象——例如囊肿存在于第一数据集中而不在第二数据集中，则两个数据集的时间一致性可能低，或反过来说，它们的不一致性可能高。因此，根据本发明，可以将时间一致性看做两个数据集或两个帧的内容有多么相似。作为另一示例，假设有两个数据集，例如两个帧，其意图在两个不同时刻对同一感兴趣区域成像(从而通常可以固定超声换能器的位置)。那么，内容或模式方面两个帧之间的主要差异(如果有的话)将属于噪声区域。通常，这样的区域可以是缺少返回一致回声的组织散射物和界面的那些区域。有利地，这些噪声区域通常是没有实体组织的囊性和血液区域。于是，检查两个帧的相似性能够揭示出感兴趣区域是低于噪声水平的无回声区域。通过执行本发明的方法，可以更好地表征感兴趣区域的区域在多大程度上是低回声的，从而更好地相对于彼此或相对于回声区域区分低回声区域。这种方法的一些优选但非排他的方面如下-数据集可以在更早时刻已被采集并存储在存储器中，以便及时执行本发明的方法。在这种情况下，提供这些数据的步骤可以包括从该存储器检索它们的步骤。-该方法可以包括如下步骤向所述感兴趣区域中发射超声信号，接收所述超声信号的回声，对所述超声回声进行波束形成以产生射频(RF)数据并根据所述射频数据提供所述第一和第二数据集；代替地，还提议将RF数据解调成同相和正交(IQ)数据并根据所述同相和正交数据提供所述第一和第二数据集。于是，本发明的方法允许在数据生成流的上游工作，尤其是早在生成图像数据之前工作，该图像数据例如是B模式、彩色多普勒、应变或组织谐波数据。利用射频RF和IQ 数据在上游工作的优点是可以根据从感兴趣区域的区域——例如组织返回的超声回声的幅度和相位信息确定时间一致性。相反，在例如B模式数据的下游工作仅可以提供幅度信肩、ο-该方法还可以包括利用传递函数放大或减弱时间一致性值的步骤。这样能够更好地控制低回声区域相对于回声区域的突出，例如对比度。-该方法还可以包括将时间一致性值转换成颜色值的步骤，该颜色值指定无回声到有回声范围内的预定回声水平。于是，从业者能够获得感兴趣区域中低回声区域的高效概要。-可以显示时间一致性值自身或从后者导出的增强值。-时间一致性可能涉及时间方差或相关系数的计算。-可以在B模式图像上覆盖通过该方法产生的图像。根据本发明的另一目的，提议了一种用于对身体之内的感兴趣区域成像的超声设备，其包括·超声换能器，和波束形成器，其被配置成提供第一和第二超声数据集，所述两个数据集包括分别在两个不同时刻的所述感兴趣区域的信息，·时间一致性估计器，其被耦合到所述波束形成器并配置成根据所述第一和第二数据集确定所述感兴趣区域的至少一区域的时间一致性值，以及·图像处理器，其被耦合到所述时间一致性估计器并配置成根据所述时间一致性值产生指示该区域是低回声或无回声的图像。根据本发明的一方面，这种超声设备还包括用于显示所述图像的显示器，所述显示器被耦合到所述图像处理器；以及开关，所述开关使得所述设备能够在无回声模式中操作，其中所显示的图像相对于被确定为有回声的区域突出显示被确定为无回声和低回声的区域。
在阅读作为非限制性示例给出并参考附图做出的本发明的优选实施例的以下详细描述后，本发明的其他方面、目的和优点将变得更加明显，在附图中图1示出了根据本发明的原理构造的超声诊断成像系统的功能块；图2示出了用于产生无回声图像的本发明的方法的步骤；图3示出了组织B模式图像，其与根据本发明产生的同一组织的无回声图像相邻；图4示出了具有增大的增益设置的组织的B模式图像，其与根据本发明产生的同一组织的无回声图像相邻。
具体实施例方式一开始要指出，根据本发明，词语“区域”是指要采集或已采集但尚未转换成图像数据的感兴趣区域中的位置。通常，区域可以指实际身体中的所述位置，并且应当将其与图像中的对应位置区分开。可以通过参照像素来定义图像世界中的区域的对应位置。参考图1，示出了根据本发明的实施例构造的超声成像设备。这种设备主要包括本领域中已知的功能块，因此考虑到本领域技术人员将能够认识到可以做出哪些显而易见的变型，这里将不对其详细描述。本发明的设备包括超声探头10。这个探头包括阵列换能器12，以用于向身体中的感兴趣区域发射超声信号并从其接收回声信号。阵列换能器可以是换能器元件的一维阵列或换能器元件的二维阵列，以用于扫描身体中的二维像场或三维像场。阵列换能器的元件由发射波束形成器16驱动，如本领域中所知，波束形成器16通常能够控制来自阵列的发射波束的导引、聚焦和穿透。接收波束形成器18从换能器元件接收与回声信号对应的回声数据并组合这些数据以形成来自像场中的各点的相干回声数据。如本领域中所知，可以由发射/接收开关14将发射和接收波束形成器耦合到换能器阵列元件，在发射期间发射/接收开关14保护敏感的接收电路。波束形成器控制器20对波束形成器的操作进行同步和控制。信号处理器M利用正交带通(QBP)将来自接收波束形成器的射频(RF)数据解调成同相和正交(I和Q)超声数据，并执行本领域中已知的进一步处理，例如增益调节。根据本优选实施例，向探测器25提供经处理的超声数据，探测器25利用方程(I2+Q2)1/2对超声数据进行幅度和/或相位探测。然后将这些数据提供给本领域中已知的B模式处理器沈。在优选实施例中，时间一致性估计器32耦合到接收波束形成器或信号处理器(两条虚线对应于这两个选项)。一致性估计器确定射频RF或同相和正交IQ超声数据的时间一致性。换言之，如上所述，时间一致性估计器确定在两个不同时刻采集的射频或IQ超声数据中的内容相似性(或在提及不一致性时为不相似性)的程度。为此目的，一致性估计器32可以包括处理器、DSP、FGA、ASIC或任何这种类型的计算部件，以及用于存储定义时间一致性估计的数学形式的方程的存储器。就此而言，本发明想到利用很多形式，例如但不限于时间方差(V)。作为示例，可以由下式表达这种方差(V)RO = A2+B2，R1 = A · B*
权利要求
1.一种用于产生身体之内感兴趣区域的超声图像的方法，包括如下步骤 提供第一和第二超声数据集，所述两个数据集包括分别在两个不同时刻的所述感兴趣区域的信息， 根据所述第一和第二数据集确定所述感兴趣区域的至少一区域的时间一致性值，以及 根据所述时间一致性值产生指示该区域是低回声或无回声的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤向所述感兴趣区域中发射超声信号，接收所述超声信号的回声，对所述超声回声进行波束形成以产生射频数据，以及根据所述射频数据提供所述第一和第二数据集。
3.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤向所述感兴趣区域中发射超声信号，接收所述超声信号的回声，对所述超声回声进行波束形成以产生射频数据，将所述射频数据解调成同相和正交数据，以及根据所述同相和正交数据提供所述第一和第二数据集。
4.根据权利要求1所述的方法，包括执行如下步骤针对所述感兴趣区域中的多个区域中的每个确定时间一致性值并根据这些区域各自的时间一致性值产生所述感兴趣区域的指示这些区域是低回声和/或无回声的图像。
5.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤利用传递函数放大或减弱所述时间一致性值。
6.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤将所述时间一致性值转换成颜色值，所述颜色值指定无回声到有回声范围内的预定回声水平。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，指示所述区域是无回声或低回声包括在所述图像中显示所述时间一致性值，或将所述时间一致性值转换成指定无回声到有回声范围内的预定回声水平的数值并在所述图像中显示该数值。
8.根据权利要求7所述的方法，包括如下步骤基于在所述图像的与所述区域对应的像素中的点击动作显示所述数值。
9.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤在所述时间一致性值减小时突出与所述图像中的所述区域对应的像素的绘制，使得所述区域在与有回声相比被确定为无回声和低回声时，所述图像突出显示所述区域。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定时间一致性值包括确定时间方差的步骤。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，确定时间一致性值包括确定相关系数的步骤。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤在包括所述感兴趣区域的B模式图像上覆盖所述图像。
13.一种用于对身体之内的感兴趣区域成像的超声设备，包括 超声换能器，和波束形成器，其被配置成提供第一和第二超声数据集，所述两个数据集包括分别在两个不同时刻的所述感兴趣区域的信息， 时间一致性估计器，其被耦合到所述波束形成器并配置成根据所述第一和第二数据集确定所述感兴趣区域的至少一区域的时间一致性值，以及 图像处理器，其被耦合到所述时间一致性估计器并配置成根据所述时间一致性值产生指示该区域是低回声或无回声的图像。
14.根据权利要求13所述的超声设备，还包括用于显示所述图像的显示器，所述显示器被耦合到所述图像处理器；以及开关，所述开关使得所述设备能够在无回声模式中操作， 其中所显示的图像相对于被确定为有回声的区域突出显示被确定为无回声和低回声的区域。
全文摘要
本发明涉及一种用超声对可能包含无回声和/或低回声回声的感兴趣区域进行成像的方法。该方法包括如下步骤·提供第一和第二超声数据集，所述两个数据集包括分别在两个不同时刻的所述感兴趣区域大的信息，·根据所述第一和第二数据集确定所述感兴趣区域的至少一区域的时间一致性值，以及·根据所述时间一致性值产生指示该区域是低回声或无回声的图像。通过这样做，根据本发明的方法产生的无回声图像相对于回声区域突出了无回声和/或低回声区域的绘制。
文档编号G01S7/52GK102549450SQ201080044965
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年10月7日
发明者A·V·切列帕欣, D·L·里士满, U·徘, V·沙姆达莎尼, 杨昭文 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司