聲脈沖而區分這些回聲。
[0156]也可以使用與那些用于對2D基于聲脈沖回聲數據波束成形類似的系統和方法，來執行對3D基于聲脈沖回聲數據的波束成形。每個數字化采樣數值可以表示來自聲穿透感興趣區域的散射體。如在2D情形中一樣，可以分析每個接收到采樣的幅度及其達到時間以及發送和接收換能器的具體位置，以限定識別了散射體潛在位置的點的軌跡。在3D情形中，該軌跡是三維橢圓體，其焦點在發送和接收換能器的位置。發送和接收換能器元件的每個獨特組合可以限定相同反射體的分立視圖。因此，通過組合來自多發送接收換能器組合的信息，可以更精確地表示每個反射體的真實位置。
[0157]例如，在一些實施例中，可以通過首先計算選定的數字采樣而在計算機存儲器中組裝在體元3D陣列中的圖像。選定的數字化采樣數值可以寫入由如上所述對應的橢圓體所指示的每個體元。前進至采用所有其他收集的采樣數值執行相同過程，并且隨后組合所有得到的橢圓體可以產生更精細的圖像。真實的散射體由許多橢圓體的交叉點指示，而并未由其他橢圓體增強的橢圓體的部分將具有低級信號，并且可以作為噪聲處理(也即由濾波器或其他圖像處理步驟消除或減小)。
[0158]在其他實施例中，可以通過以將要產生的最終3D圖像空間中的選定體元開始而改變計算的順序。例如，對于選定的體元，最接近的存儲采樣可以針對每個發送器/接收器配對而標識。隨后可以評估并求和(或求平均)對應于選定體元的所有采樣(也即具有與體元交叉的橢圓體的所有采樣)以產生體元的最終表達式。可以通過計算從發射器(也即從此發射聲脈沖信號以產生回聲采樣的發射器)的三維位置至選定體元位置的向量距離、加上從選定體元位置至接收采樣處接收器的位置的向量距離，而確定采樣與選定體元的接近程度。可以通過將總路徑長度除以穿過成像對象的聲速，將該線性距離與時分采樣數值相關聯。使用該方法，對應于計算得到時間的采樣可以與選定體元相關聯。
[0159]因為聲脈沖信號聲穿透了待成像的整個區域，經由基于聲脈沖成像獲得的回聲數據是無縫的。與之相反，從一系列掃描線組裝得到的2D圖像通常在相鄰掃描線之間的空間中需要對圖像數據一定數量的插值。類似地，從一系列平面切片組裝得到的空間數據也傾向于在相鄰平面切片之間空間中需要對圖像數據的一些量的插值。
[0160]基于聲脈沖回聲數據的無縫特征意味著，沿著3D空間的任意部分可以獲取任意2D切片而無需插值。在一些情形中，可以通過一段空間數據獲取非平面或彎曲的切片，并且彎曲路徑切片的結果可以或者作為平坦化的平面圖像或者作為透視圖，而顯示在二維顯示器上。該信息也可以經由諸如全息照相顯示器或體視顯示器的三維顯示器而展示。因此，在一些實施例中，來自空間成像階段的原始回聲數據可以從存儲器設備檢索，空間的一些或全部可以波束成形或者顯示作為圖像，可以選擇空間的期望區域(由軟件自動地或者由操作者手動地)，并且選定的區域可以重新波束成形并且展示作為新圖像。
[0161]圖6示出了方法600，由此從業者可以使用合適地配置的成像系統，以檢查在可以由相同從業者或者不同從業者在之前時刻和/或在不同位置處執行的現場成像階段500期間捕捉的原始回聲數據。在步驟601，可以從存儲器設備來自成像階段的原始數據，在步驟602，從業者可以控制系統以使用圖像形成參數的預設集合來從原始數據構造圖像，以及在步驟604，從業者隨后可以查看得到的圖像。在步驟606，從業者隨后可以改變一個或多個圖像形成參數，以嘗試改進圖像或者改變聲穿透區域的一部分以便查看(例如通過放大、縮小或掃視改變圖像窗口)。在步驟608，從業者隨后可以引導系統以使用改變的參數構造并顯示圖像，以及在步驟610，可以隨后查看新圖像。如果需要的化，在步驟612可以多次重復改變圖像形成參數的步驟606、使用改變參數構造圖像的步驟608以及顯示新圖像的步驟 610。
[0162]圖7示出了由合適地配置的超聲成像系統可以執行的、以便于對在現場成像階段500期間捕捉的原始超聲回聲數據重新處理的方法700。方法700可以包括:步驟704，從存儲器設備檢索原始數據，步驟706，接收指示一個或多個待改變的圖像形成參數的用戶輸入，步驟708，使用改變的圖像形成參數構造圖像，以及步驟710，顯示新圖像。如果期望的話，可以在步驟712多次重復接收用戶輸入的步驟706、使用改變參數構造圖像的步驟708、以及顯示新圖像的步驟710。如以上各個實施例中所述，用戶輸入可以明確地規定待改變的圖像形成參數，或者用戶輸入可以隱含地指示待改變的圖像形成參數。明確改變參數的示例可以包括改變聲速數值，而隱含規定參數的示例可以包括圖像層組合算法(使用相干和非相干相加的組合對圖像層組合)的選擇。
[0163]在圖6的方法600或者圖7的方法700中，改變的圖像形成參數可以包括波束成形參數，諸如聲速數值、一個或多個換能器元件位置變量或者權重因子。圖像形成參數也可以包括換能器元件分組為孔徑，或者諸如改變每幀圖像層數目的圖像層形成參數，或者用于使用相干或非相干相加組合在不同層級處的圖像層的算法。改變圖像參數也可以包括選擇M模式線以顯示、或者從三維空間選擇二維切片。
[0164]盡管已經在某些優選的實施例和示例中描述了本發明，本領域技術人員應該理解的是，本發明將具體描述的實施例擴展超過至其他備選實施例和/或本發明、及其明顯修改和等價方式的使用。對于以上實施例的各種修改對于本領域技術人員是容易地明確的，并且在此限定的一般性原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下適用于其他實施例。因此，在此所述的本發明的范圍意在不由如上所述具體公開的實施例所限，而是應該僅通過對以下權利要求的合理解讀而確定。
[0165]特別地，可以在相關技術領域的技術人員的水平內采用材料和制造技術。此外，對于單數項目的引用包括存在復數個相同項目的可能性。更具體地，如在此以及所附權利要求中使用的，除非上下文明確給出相反指示，單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”包括復數個所指物。如在此使用的，除非明確給出相反指示，術語“或”是包括所有存在的備選例，并且基本上意味著與通常使用的短語“和/或”相同含義。因此，例如短語“A或B可以是藍色的”可以意味著任意以下含義:A單獨是藍色的，B單獨是藍色的，A和B均是藍色的，以及A、B和C是藍色的。應該進一步注意的是，撰寫權利要求以排除任何可選的元件。同樣地，該陳述意在用作前提基準以用于如“獨自地”、“僅”等等地這種排他性術語與權利要求要素的引用結合使用，或者使用“否定性”限制。除非在此另外限定，在此使用的所有技術和科技術語具有與本發明所屬技術領域的本領域技術人員所通常理解的相同的含義。
【主權項】
1.一種超聲成像方法，包括步驟: 采用多孔徑成像系統發送未聚焦聲脈沖超聲脈沖以聲穿透感興趣區域； 實時產生所述感興趣區域的第一區段的第一圖像； 在存儲器設備中存儲從聲穿透的所述區域接收到的回聲數據； 在所述存儲步驟之后，從所述存儲器設備檢索所述回聲數據；以及處理所述回聲數據以形成所述感興趣區域的第二區段的第二圖像，其中所述第二區段覆蓋所述第一區段中不存在的所述感興趣區域的一部分。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述產生步驟包括使用第一組波束成形參數，以及所述處理步驟包括使用不同于所述第一組波束成形參數的第二組波束成形參數。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二圖像具有比所述第一圖像更高的像素分辨率。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二圖像覆蓋所述第一區段內的所述感興趣區域的一部分。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述感興趣區域的所述第一區段和所述第二區段完全未重疊。
6.根據權利要求1所述的方法，進一步包括: 處理所述回聲數據以形成所述感興趣區域的第三區段的第三圖像，其中，所述第三圖像覆蓋所述第二圖像中不存在的所述感興趣區域的一部分；以及同時地顯示所述第二圖像和所述第三圖像。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，在所述第一圖像中可見人體心臟的截面，在所述第二圖像中僅可見所述心臟的第一部分，以及在所述第三圖像中僅可見所述心臟的第二部分。
8.根據權利要求6所述的方法，其中，形成第二圖像和形成第三圖像進一步包括組合多個圖像層，每個圖像層對應于發送的超聲脈沖與接收孔徑的不同組合，以及其中，所述形成所述第二圖像包括組合與形成所述第三圖像不同數目的圖像層。
9.根據權利要求6所述的方法，進一步包括測量在所述第二圖像中可見的對象。
10.一種處理超聲數據的方法，包括步驟: 從第一非易失性數字存儲器設備檢索第一數據集合，所述第一數據集合包括發送孔徑的位置和朝向信息； 從第二非易失性數字存儲器設備檢索第二數據集合，所述第二數據集合包括一系列超聲回聲串，每個超聲回聲串包括與負責產生所述回聲數據的發送孔徑相關聯的回聲數據；從所述第一數據集合確定所述發送孔徑的發送位置； 從所述第二數據集合確定接收孔徑的接收位置；以及 使用第一組波束成形參數來波束成形所述第二數據集合以產生目標對象的第一組圖像。
11.根據權利要求10所述的方法，進一步包括: 調整至少一個波束成形參數以形成第二組波束成形參數；以及 使用所述第二組波束成形參數來波束成形所述第二數據集合以產生所述目標對象的第二組圖像。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述至少一個波束成形參數是所述目標對象中的聲速。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，所述至少一個波束成形參數是所述發送孔徑的發送換能器元件或者所述接收孔徑的接收換能器元件的位置。
14.根據權利要求11所述的方法，其中，所述至少一個波束成形參數是權重因子。
15.根據權利要求10所述的方法，進一步包括: 限定所述目標對象的圖像窗口 ；以及 波束成形所述第二數據集合以產生所述目標對象的所述圖像窗口的第二組圖像。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述圖像窗口覆蓋所述第一組圖像內的區域并且小于所述第一組圖像的總面積，所述方法進一步包括:測量在所述第二組圖像中可見的結構的尺寸。
17.根據權利要求10所述的方法，進一步包括:基于從所述第二數據集合形成的圖像而向顯示器添加m-模式線。
18.根據權利要求10所述的方法，進一步包括:調整用于相干地和非相干地組合圖像的算法。
19.根據權利要求10所述的方法，其中，產生所述第一組圖像進一步包括:組合第一多個圖像層以形成第一組幀，每個圖像層對應于所述發送孔徑和所述接收孔徑的不同組合，以及以第一幀速率顯示所述第一組幀。
20.根據權利要求19所述的方法，進一步包括:波束成形所述第二數據集合以產生所述目標對象的第二組圖像，包括組合第二多個圖像層以形成第二組幀，每個圖像層對應于所述發送孔徑和所述接收孔徑的不同組合，所述第二組幀具有比所述第一組幀更多數目的幀，以及以高于所述第一幀速率的第二幀速率顯示所述第二組幀。
21.一種超聲成像系統，包括: 多孔徑超聲探頭，所述多孔徑超聲探頭具有多個發送換能器元件和多個接收換能器元件； 發送控制電子器件，所述發送控制電子器件配置用以控制超聲脈沖從所述探頭的發送換能器元件的傳輸； 接收器電子器件，所述接收器電子器件配置用以從所述接收換能器元件接收對應于所述超聲脈沖的回聲的回聲信號；以及 原始數據存儲器，所述原始數據存儲器與所述接收器電子器件電子通信，所述原始數據存儲器包含表示至少一個發送元件的標識的數字數據、所述至少一個發送元件發送超聲脈沖的時刻、以及表示來自所述超聲脈沖的回聲的振幅的一系列數據點。
22.根據權利要求21所述的系統，進一步包括波束成形器，所述波束成形器與所述原始數據存儲器電子通信，所述波束成形器配置以從所述原始數據存儲器檢索回聲數據，并且從檢索到的所述回聲數據形成圖像。
23.一種超聲圖像處理計算設備，包括: 處理器； 第一非易失性存儲器設備，所述第一非易失性存儲器設備包含處理代碼； 第二非易失性存儲器設備，所述第二非易失性存儲器設備包含與發送孔徑相關聯的超聲回聲數據，并且包含相對于接收孔徑的接收換能器元件限定所述發送孔徑的發送換能器元件的聲學位置的換能器元件位置數據； 其中，所述處理器配置以執行在所述第一非易失性存儲器設備中的所述處理代碼，以從所述第二存儲器設備檢索所述超聲回聲數據，以及基于所述換能器元件位置數據通過波束成形所述回聲數據形成圖像。
24.根據權利要求23所述的設備，其中，所述設備并未電子或物理地連接至包含所述發送孔徑和所述接收孔徑的超聲探頭。
25.一種超聲成像方法，包括: 從至少一個發送元件將超聲聲脈沖發送至患者體中； 將關于所述超聲聲脈沖的發送信息存儲在原始數據存儲器中； 采用至少一個接收元件接收對應于所述超聲聲脈沖的回聲； 在多個采樣點處對所述回聲采樣以產生包含信號幅度和時間戳條目的數字記錄；以及 對于每個采樣點在原始數據存儲器中存儲所述數字記錄。
26.根據權利要求25所述的方法，進一步包括:從所述數字記錄形成超聲圖像。
27.根據權利要求25所述的方法，進一步包括: 執行對所述發送元件和所述接收元件的校準操作以獲得更新的校準數據；以及 使用更新的所述校準數據處理所述數字記錄以形成超聲圖像。
【專利摘要】可以配置多孔徑超聲成像系統以存儲原始的未波束成形的回聲數據。可以使用修改的參數檢索并且重新波束成形所存儲的回聲數據，以便于增強圖像或者展示原始圖像中不可見或不可辨別的信息。也可以通過網絡發送原始回聲數據，并且由并非物理地靠近執行成像的探頭的遠程設備進行波束成形。這些系統可以允許醫師或者其他從業者操縱回聲數據如同它們直接地對患者成像，即便患者不在場也是如此。由這些系統和方法可以得到許多獨特的診斷機會。
【IPC分類】A61B8-00, G06F3-14
【公開號】CN104582582
【申請號】CN201380043917
【發明人】J·R·卡爾, K·D·布魯爾, V·N·李, M·奧伊萊特, M·布萊克
【申請人】毛伊圖像公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年8月20日
【公告號】EP2887879A1, US20140058266, WO2014031642A1