[發明專利]用于電磁噪聲消除的超聲方法和探頭

有效

• 申請號: 201110283563.2
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102440806A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: M·齊夫-阿里;A·索庫林;E·伯格
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;朱海煜

技術領域

本公開一般涉及超聲成像，并且具體地說，涉及用于從超聲數據去除電磁噪聲的方法和超聲探頭。

背景技術

常規超聲成像系統包括用于傳送超聲束和接收來自正在研究的對象的反射超聲波束的超聲傳感器元件陣列。通過選擇相位延遲和應用電壓的振幅，能夠控制各個換能器(transducer)元件以產生超聲波，超聲波組合在一起以形成沿優選向量方向行進并沿波束聚集在選定點的凈超聲波。多次激發(fring)可用于采集表示相同解剖信息的數據。可改變每次激發的波束形成參數以便例如通過沿相同線路傳送連續波束，其中每個波束的焦點相對于前一波束的焦點位移，從而提供焦距的變化或者否則更改每次激發的接收數據的內容。通過更改提供到換能器元件的輸入電壓的相位旋轉和振幅，可移動超聲波束以掃描對象。

在采用陣列接收反射的超聲能量時，應用相同的原理。接收波束形成器一般在接收超聲能量時將陣列中的換能器元件聚集在焦點上。正如與傳送模式情況一樣的，通過將單獨的相位延遲和增益給予來自每個接收換能器元件的信號，實現超聲能量的此聚集接收。

在采集超聲數據時，如在B模式成像中，常規超聲成像系統一般傳送聚集在沿線路定位的單個焦點的超聲波束。隨后，換能器元件檢測反射的超聲信號。在傳送超聲波束時，換能器元件用于檢測在不同時間點反射的超聲波束的樣本。采集每個樣本可使用一些或所有換能器元件。另外，每個樣本對應于沿線路的不同時間或深度。常規超聲系統的換能器元件一般將超聲能量轉換成電信號。電信號又發送到接收波束形成器，在其中應用適當的相位延遲和增益到每個電信號以便使換能器陣列“聚集”在接收的超聲信號的正確深度上。波束形成器一般調整陣列的焦距，以便將換能器元件聚集在正在采集的樣本的適當深度上。在波束形成后，在特定點或樣本采集的電信號組合成指示在沿線路的特定點的對象的聲反射率的信號。為了生成圖像，處理器一般將來自波束形成器的信號的振幅映射到灰度標以便在監視器或其它顯示裝置上顯示。

常規超聲成像系統有關的一個問題是它們對電磁噪聲特別敏感。任何外部或內部電磁噪聲可改變來自換能器元件和/或波束形成器的電信號。電磁噪聲如果保持未校正，則可在超聲圖像中造成偽影。例如，跨信道相干的外部電磁噪聲經常導致圖像中心區域顯示增大的像素密度。增大的像素密度的區域有時稱為“閃光偽影”，因為明亮的區域類似于閃光的波束。隨機噪聲或在短時間期內變化相當大的噪聲的效應更難以表征，但仍可能導致圖像帶有未指示接收的超聲信號的像素值。

常規超聲成像系統已采取措施來隔離超聲成像系統和電磁噪聲。例如，它們已采用各種類型的屏蔽，包括法拉第籠，以嘗試最小化超聲成像系統中的電磁噪聲。然而，此類隔離技術一般遠不完美，并且在有噪的環境中，相當大的電磁噪聲仍可滲透到系統中。在諸如RF或電燒灼器(Bovie)、刀等強電磁源正在靠近超聲成像系統操作時，電磁噪聲可尤其成問題。

出于這些和其它原因，存在對用于超聲成像的改進方法和超聲探頭的需要。

發明內容

本文中解決了上述缺點、缺陷和問題，這將通過閱讀和理解下面的說明書而理解。

在一實施例中，一種超聲成像的方法包括通過多個換能器元件采集超聲數據。超聲數據包括多個信號。所述方法包括分析超聲數據以確定估計的電磁噪聲信號。所述方法還包括基于估計的電磁噪聲信號來修改所述多個信號以生成多個噪聲消除的信號，其中，所述多個噪聲消除的信號相比所述多個信號包含更少的電磁噪聲。

在另一實施例中，一種超聲成像的方法包括通過多個換能器元件采集超聲數據。超聲數據包括多個信號。所述方法包括在采集超聲數據的過程期間通過傳感器來檢測電磁噪聲信號。所述方法包括基于電磁噪聲信號來修改所述多個信號以生成多個噪聲消除的信號，其中，所述多個噪聲消除的信號相比所述多個信號包含更少的噪聲。

在另一實施例中，超聲探頭包括外殼和附連到外殼的換能器元件。換能器元件適用于接收超聲能量和基于超聲能量來生成信號。探頭還包括附連到外殼的傳感器。所述傳感器適用于檢測電磁噪聲和傳送基于檢測到的電磁噪聲的電磁噪聲信號。

從附圖及其詳細描述，本發明的各種其它特征、目的和優點將對于本領域技術人員變得明顯。

附圖說明

圖1是根據一實施例的超聲成像系統的示意圖；

圖2是根據一實施例的超聲探頭的示意表示；

圖3是根據一實施例的超聲探頭的截面圖的示意表示；

圖4是示出根據一實施例的方法的流程圖；

圖5是示出根據一實施例的方法的流程圖；

圖6是根據一實施例的傳感器的示意表示；以及