[發(fā)明專利]組織聲速實時可調(diào)的超聲診斷設(shè)備及其波束合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910182764.6
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN101664321A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙明昌;莫善玨
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫祥生科技有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 曹祖良

1.一種組織聲速實時可調(diào)的超聲診斷設(shè)備，包括換能器、發(fā)射電路、接收電路、波束合成模塊、信號處理與圖像形成模塊、顯示器、控制器、鍵盤、預(yù)設(shè)值存儲器，所述控制器分別連接接收電路、波束合成模塊、信號處理與圖像形成模塊、顯示器、輸入設(shè)備、預(yù)設(shè)值存儲器、換能器，并通過發(fā)射電路連接換能器；所述接收電路、波束合成模塊、信號處理與圖像形成模塊和顯示器依次連接；其特征是：所述波束合成模塊使用可變組織聲速和精確的計算模型進行波束合成計算；所述預(yù)設(shè)值存儲器中包括組織聲速成像參數(shù)，對于每個典型的檢查部位，此成像參數(shù)都提供一個最匹配該部位的組織聲速；所述波束合成模塊進行波束合成計算的方法是：

步驟1：采用M個焦點進行波束發(fā)射聚焦，M個焦點的聚焦深度分別為f₁，f₂，...，f_M，M個焦點的聚焦區(qū)域深度分別為DF₁，DF₂，...，DF_M，其計算公式為：

其中c為控制器所傳來的組織聲速，f_t為發(fā)射電路發(fā)射脈沖的中心頻率，a為發(fā)射孔徑大小，為換能器的已知參數(shù)；

步驟2：計算第i個基元的延時時間

其中，x_i為第i個基元的x坐標(biāo)，為換能器的已知參數(shù)；

波束的掃描深度為D，沿著一條波束采樣點數(shù)為FN，這些是系統(tǒng)已知參數(shù)；

第s個采樣點距離波束原點的距離為d_s＝s·D/FN，s＝1，2，...，F(xiàn)N；

波束與x軸正向夾角為θ；

步驟3：使用三次樣條插值算法計算接收電路第i個通道在第j次聚焦發(fā)射后接收到的信號在時間t_i處的采樣值I_i，j(t_i);

步驟4：計算第j次聚焦發(fā)射時波束k上第s個采樣點位置的輸出信號

其中N是系統(tǒng)的通道數(shù)，是已知參數(shù)，I_i，j(t_i)是接收電路第i個通道在第j次聚焦發(fā)射后接收到的信號在時間t_i處的采樣值，由步驟3計算得到，W_i是加權(quán)系數(shù)，W_i＝0.5-0.5cos(2π(i-1)/(N-1))，i＝1，2，...，N；

步驟5：對M個發(fā)射焦點形成的信號進行拼接，拼接后的波束k上第s個采樣點位置的輸出信號計算公式為

其中T_j是加權(quán)系數(shù)，

步驟6：利用雙重循環(huán)，計算所有滿足1≤s≤FN，1≤k≤BN的O_k(d_s)，即得到一幀圖像信號，輸出給后續(xù)的信號處理和圖像形成模塊處理；其中BN為形成一幀圖像所需掃描的波束條數(shù)，為系統(tǒng)已知參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種組織聲速實時可調(diào)的超聲診斷設(shè)備，其特征是所述控制器根據(jù)醫(yī)生選擇的檢查部位，自動從預(yù)設(shè)值存儲器的組織聲速參數(shù)中選擇一個最匹配的組織聲速，并傳輸給波束合成模塊進行波束合成計算。

3.如權(quán)利要求1所述的一種組織聲速實時可調(diào)的超聲診斷設(shè)備，其特征是所述控制器接收醫(yī)生通過輸入設(shè)備調(diào)節(jié)后的組織聲速值，并傳輸給波束合成模塊，使其實時計算并成像反饋給醫(yī)生；醫(yī)生對圖像質(zhì)量滿意后，將此時的組織聲速取值保存并和當(dāng)前的檢查部位關(guān)聯(lián)，供以后調(diào)用。