[發明專利]一種基于分布式超聲容積數據的成像方法

有效

• 申請號: 201810316416.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108771548B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 范列湘;楊金耀;余炎雄;蔡澤杭
• 申請（專利權）人: 汕頭市超聲儀器研究所有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 林天普;朱明華

1.一種基于分布式超聲容積數據的成像方法，其特征在于：

用于超聲容積數據采集的掃查裝置包括分布式探頭陣列以及能夠驅動分布式探頭陣列沿設定方向移動的掃查運動機構；分布式探頭陣列由n個依次排列的探頭陣列組成，n為≥2的整數；

形成超聲圖像的步驟包括：

（1）安放掃查裝置，使各探頭陣列與人體被測部位的表面接觸；

（2）在控制系統控制下，掃查運動機構驅動分布式探頭陣列沿設定方向自起始端向終止端移動，分布式探頭陣列在移動過程中對人體被測部位進行掃描；分布式探頭陣列中，相鄰兩個探頭陣列的掃描區域存在重疊部分；

（3）在分布式探頭陣列移動的過程中，各探頭陣列將獲得的超聲掃描數據傳輸給控制系統，同時控制系統實時獲取與超聲掃描數據對應的空間位置參數，從而得到分布式探頭陣列中各探頭陣列掃描得到的容積數據，各探頭陣列掃描得到的容積數據依次記為V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)；

探頭陣列掃描得到的容積數據包括該探頭陣列的超聲掃描數據以及對應的探頭陣列空間位置參數；分布式探頭陣列中相鄰兩個探頭陣列的容積數據存在重疊區域；

（4）查找并確定相鄰兩個探頭陣列掃描得到的容積數據之間的重疊區域

（4-1）將各個容積數據V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)，按照超聲激勵的發射波長λ和超聲激勵的波形的周期數N_F分別分割為多個邊長為N_Fλ/2的正方體；

（4-2）計算各個容積數據中每個正方體內的超聲掃描數據的均值；

（4-3）使相鄰兩個容積數據相向平移，將這兩個容積數據逐步進行重疊；進行重疊時，相鄰兩個容積數據相互重疊部分中所含的正方體一一對應成對，此時計算各對正方體均值之間的差值，并進一步計算并記錄所有差值平方的平均值，以所有差值平方的平均值作為確定重疊區域的基準；

將每一步重疊所獲得的所有差值平方的平均值與前一步重疊所獲得的所有差值平方的平均值進行比較；當發現某一步重疊所獲得的所有差值平方的平均值比前一步重疊及后一步重疊所獲得的所有差值平方的平均值都小時，確定該步重疊時兩個容積數據相互重疊部分為這兩個容積數據之間的重疊區域；

各重疊區域依次記為Ω₁、Ω₂……Ω_n-1；

（5）以第一個重疊區域Ω₁作為基準，設置第二個探頭陣列的容積數據校準的幾何關系參數(r₁,θ₁)；以第二個重疊區域Ω₂作為基準，設置第三個探頭陣列的容積數據校準的幾何關系參數 (r₂,θ₂)；以此類推，以第（n-1）個重疊區域Ω_n-1作為基準，設置第n個探頭陣列的容積數據校準的幾何關系參數(r_n-1,θ_n-1)；

（6）第一個探頭陣列的容積數據V₁(r,θ)保持不變；根據幾何關系參數計算其它探頭陣列變換后的容積數據，依次為V₂' =V₂(r-r₁,θ-θ₁)、V₃' =V₃(r-r₂,θ-θ₂) ……V_n' =V_n(r-r_n-1,θ-θ_n-1)；

（7）根據步驟（4）確定的重疊區域，計算變換后容積數據重疊區域的互相關值；

（8）若步驟（7）得到的互相關值大于或等于預設值，則進行下一步驟（9）；否則更新幾何關系參數后，重新進行步驟（6）和（7）；

（9）根據得到的各個容積數據的幾何關系參數，將第一個探頭陣列的容積數據V₁(r,θ)與其它探頭陣列變換后的容積數據V₂' =V₂(r-r₁,θ-θ₁)、V₃' =V₃(r-r₂,θ-θ₂) ……V_n' =V_n(r- r_n-1,θ-θ_n-1)合并，得到重建后的超聲容積數據；

（10）根據重建后的超聲容積數據進行超聲容積成像，形成超聲圖像。