[發明專利]全聚焦眼底彩超成像方法

有效

• 申請號: 201210135040.8
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102697525A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 田睦;熊佑全
• 申請（專利權）人: 成都優途科技有限公司
• 主分類號: A61B8/10
• 分類號: A61B8/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種醫療用診斷儀器，更進一步說明為眼底彩超成像方法。

背景技術

眼睛是人體中最精密，最復雜的器官之一。眼睛的疾病，特別是視力的損傷和損失給病人帶來的痛苦是不言而喻的，給國家經濟帶來的損失也是巨大的。眼睛的疾病，既包括眼內光學系統(角膜，虹膜，晶狀體，玻璃體等)的疾病，也包括眼眶眼底部分(視網膜，視神經，血管網絡，眼底腫瘤等)可能出現的病癥?，F有的臨床影像手段對于眼底部分的診斷能力非常有限，而且帶來眼底二次損傷的幾率比較大。例如：現有的超高頻眼科超聲全部都是針對眼內光學系統的黑白超聲。這類超聲使用技術含量很低的單陣元機械扇掃式結構，沒有能力實現彩超，沒有能力對眼底的血流形態成像，更不能對血流作出定量分析。這大大限制了診斷視網膜功能性疾病的準確性，也不能完成發現眼底腫瘤或其他病變的任務。

現有已有的通用超聲技術不足以完成眼底的彩色掃描。這主要是出于兩方面原因。一、現有的高頻眼超使用技術含量很低的單陣元機械扇掃式結構，沒有能力實現快速靈活的掃描線控制也就不能實現彩超掃描。二、傳統的陣列式超聲在聲功率安全性方面難以滿足掃查眼睛的任務。眼睛是人體最精密敏感的器官。過強的超聲入射可能導致眼睛的二次損傷。美國的食品藥品監督局FDA規定通常超聲掃描的機械指數要求在1.9以下，而眼底彩超需要在0.23以下；通常超聲掃描的熱指數要求在6以下，而眼底彩超需要在1以下。這就是說，在相同的頻率下，用于眼睛掃描的超聲壓強只能是普通超聲設備的12％，對應的超聲入射能量僅是普通超聲的1.4％。使用如此之低的入射能量，普通構架的超聲設備不足以形成可以檢測的超聲回波，造成有效信號被噪聲淹沒而無法成像。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種全聚焦眼底彩超成像方法。

該方法包括使用超聲主機系統、視頻輸出設備、超聲換能器及超聲換能器上的發射陣元、超聲主機系統用作信號處理的單片機，并按以下方式對眼底進行一幀圖像的掃描：

a、由B超的超聲波換能探頭從一側至另一側以球面波發射方式發射超聲波信號；

球面波發射方式根據其設置，每次以1-4個陣元進行發射；

b、并由超聲波換能探頭上多個陣元接收每一個球面波周圍形成任意接收波束，任意接收波束為1條以上，接收波束方向為垂直于探頭平面和傾斜超聲波換能探頭平面；并將接收波束信息返饋至超聲主機系統；

c、超聲主機系統將前后每次球面波發射時所產生的接收波束進行疊加，掃描完一偵，即可獲得一幅圖像，其中包含了多條被疊加過多次的接收波束，并將該接收波束用于常規成像處理，最后在視頻輸出設備上顯于。接收波束常規成像處理包含解調、動態濾波、坐標轉換、圖像平滑、圖像濾波數字信號處理。

本方法的球面波發射方式根據其設置，每次以單個陣元發射；或者每次以1-4個陣元方式發射，發射時，則依次相交并疊加方式，計(陣元1，陣元2)，(陣元2，陣元3)；(陣元3，陣元4)，直至最后一陣元。

本發明的有益效果在于：

1、因為每次只使用很小部分的孔徑所以每次發射的聲功率只是普通超聲的極小部分。而系統的信噪比則通過合成回波信號的算法得以保留。

2、以傳統超聲1/64到1/128的聲功率實現超聲掃描，保證眼部掃描的安全性。

3、在低功率發射情況下不損失系統圖像質量和幀頻。

附圖說明

圖1掃描并與接收波示意圖。

附圖編號說明：1-發射陣元；2-接收波束。

具體實施方式

參照圖1理解如下內容：

相當于傳統超聲多個陣元1同時發射產生能量很強的單一波束，本技術的主要特點在于采用小孔徑發射，同時，在發射的小孔徑周圍，形成多個接收波束2，比如是128陣元，并且陣元間線密度是2的情況，最多可以形成256條接收波束2。如果孔徑小到單一陣元則每一幅圖像要發射128次。通常64路接收波束2已經足夠。如果每次發射形成64線，而每幀發射128次，那么一共產生128x64線，或標記為B(m，n)，其中m＝0～127，標記該波束在圖像中的發射序列，n＝0～63，標記該波束被接受的空間位置。

跟普通超聲成像一樣，每一幀掃描都從探頭最左邊開始，在第i個陣元發射的時候，產生以i陣元為對稱的64條接收波束，標記為：

[B(i-32，63)B(i-31，62)B(i-30，61)…………….……...B(i，32)B(i+1，31)….B(i+31，0)]

在第i+1陣元發射的時候，同樣產生以i+1陣元為對稱的64條接收波束。