減弱多工模式下pw聲場幹擾的prf設計方法與裝置的製作方法

2023-05-12 00:09:36

專利名稱：減弱多工模式下pw聲場幹擾的prf設計方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種減弱多工模式下脈衝波(PW)聲場幹擾的脈衝重複頻率(PRF)設 計方法與裝置。
背景技術：
在超聲診斷圖像中，一般稱為D圖像的脈衝波(PW)圖像用於檢測固定位置的血流 速度。由於靈敏度高，在臨床上運用廣泛。然而，有時候單獨的PW圖像並不能滿足需求，而多工模式圖像可以為醫生準確診 斷提供充分信息。Pff圖像常用的多工模式有PW圖像(即D圖像)+黑白圖像(即B圖像)， PW圖像(即D圖像)+黑白圖像(即B圖像)+彩色血流圖像(即C圖像)。在多工模式中，PW回波信號常常受到其它掃描模式(即B和C)的幹擾，從而使得 PW圖像變差。這種幹擾可分為兩種一種是電信號的幹擾，一種是聲信號的幹擾。電信號 幹擾主要來自於電開關切換、電源負載變化，而聲信號幹擾主要來自於前期聲場對當前信 號的幹擾。一般來說，電信號幹擾可通過增加電路的穩定性來消除。但是，對於聲信號的幹 擾，由於其物理存在，往往很難解決。現有的一些解決方案也是以犧牲系統性能為代價。因 此，需要有一種減弱多工模式下PW聲場幹擾的PRF設計方法。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷，提供一種能夠減弱多工模式下PW 聲場幹擾的PRF設計方法與裝置。為了實現這一目的，本發明所採取的技術方案如下。按照本發明實施例的第一方面，提供一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的 PRF設計方法，包括第一設定步驟，用於將第一類掃描前鄰近所述第一類掃描的第二類掃描 的時間設定為大於兩次第一類掃描之間的其他第二類掃描的時間。在另一個實施例中，用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計方法還包括 第二設定步驟，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第三類掃描的時間設定為大 於兩次第一類掃描之間的其他第三類掃描的時間。按照本發明實施例的第二方面，還是提供一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹 擾的PRF設計方法，包括插入步驟，用於在第一類掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設 定為大於兩次第一類掃描之間的第二類掃描和/或第三類掃描的時間。按照本發明實施例的第三方面，提供一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的 PRF設計裝置，包括第一設定模塊，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第二類掃 描的時間設定為大於兩次第一類掃描之間的其他第二類掃描的時間。在又一實施例中，用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計裝置還包括第 二設定模塊，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第三類掃描的時間設定為大於 兩次第一類掃描之間的其他第三類掃描的時間。按照本發明實施例的第四方面，還是提供一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹
4擾的PRF設計裝置，包括插入模塊，用於在第一類掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設 定為大於兩次第一類掃描之間的第二類掃描和/或第三類掃描的時間。按照本發明實施例的第五方面，提供一種超聲診斷成像系統，包括按照本發明實 施例的第三方面或第四方面的裝置。按照本發明實施例的方法與裝置，通過將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的 第二類和/或第三類掃描時間設定為大於兩次第一類掃描之間的其它的第二類掃描和/或 第三類掃描的時間，或者通過在第一類掃描前插入時間大於兩次第一類掃描之間的第二類 掃描和/或第三類掃描時間的空掃描，從而有效減弱第二類或第三類掃描的發射聲場對第 一類掃描獲得圖像的幹擾。下面將結合附圖並通過具體的實施例對本發明進行進一步說明。


圖1是按照本發明一個實施例的用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾PRF設計的 方法的流程圖；圖2是PW多工掃描示意圖；圖3是B+D掃描PRF設計示意圖；圖4是B+C+D掃描PRF設計示意圖；圖5是按照本發明一個實施例的B+D掃描PRF設計示意圖；圖6是按照本發明一個實施例的B+C+D掃描PRF設計示意圖；圖7是B+C+D模式包含空掃描的PRF設計示意圖；圖8是按照本發明一個實施例的B+C+D模式包含空掃描的PRF設計示意圖；圖9是按照本發明一個實施例的B+C+D模式包含兩根C的空掃描的PRF設計示意 圖；圖10是按照本發明一個實施例的B+C+D模式包含兩根C的空掃描合併的PRF設 計示意圖；圖11是按照本發明一個實施例的用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾PRF設計 的裝置的示意性結構框圖。
具體實施例方式按照本發明一個實施例的減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計方法，包括 第一設定步驟100。在另一個實施例中，還可選地包括第二設定步驟102，如圖1所示。其 中第一設定步驟100用於將D掃描前的B掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的其他B 掃描的時間，而第二設定步驟102用於將D掃描前的C掃描的時間設定為大於兩次D掃描 之間的其他C掃描的時間。其中，本文所稱的「掃描時間」或「掃描的時間」是指當前的掃 描和鄰近的下一次掃描(無論與當前掃描類型相同或不同)之間的時間間隔。當然，本領域內技術人員可以理解，本發明的實施例可以單獨包括前述兩個設定 步驟中的任意一個，也可以同時包括前述兩個設定步驟。既在本發明另一實施例中，也可以 是包含第一設定步驟，該第一設定步驟用於將D掃描前的C掃描的時間設定為大於兩次D 掃描之間的其他C掃描的時間；在此實施例基礎上，在另一實施例中，也可以可選地包括第二設定步驟，該第二設定步驟用於將D掃描前的B掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間 的其他B掃描的時間。下面通過實例對第一設定步驟100和第二設定步驟102進行具體說明。對於如圖2所示的B+C+D的三工掃描，在非間隙填充情況下，D採用連續掃描，B和 C掃描穿插其間。每種掃描的脈衝重複頻率(PRF)由各自的顯示深度決定，如下面的公式 (1)所示。prf_B = l/(B_d印th*2/c+dead_time)prf_C = l/(C_depth*2/c+dead_time) 公式(1)prf_D = 1/(D_d印th*2/c+dead_time)其中B_d印th、C_d印th、D_depth分別表示各種掃描模式的深度，c表示聲速， dead_time表示死區時間，此段包括電路開關切換及發射等非接收時間。對於如圖3所示的B+D混合掃描模式，兩次D掃描間隔時間D_time由下式計算D_time = c/(4*fO*Dscale) 公式(2)其中c是聲速，f0為PW回波頻率，Dscale為PW的標尺，標識血流速度。D和B的掃描時間Tl和T2按照下面的公式(3)計算Tl = l/prf_D公式(3)
D time - Tl
「00401 Il =-=-
L 」fix(pff * (D _time其中fix表示對數值向靠近0的方向取整。在圖4所示的B+C+D混合掃描模式下，Tl和T2按照公式(3)計算，C的掃描時間 T3的計算和T2類似，由下面的公式(4)表示
中，D time - Tl73=^^1^^ 公式⑷在圖3和圖4所示的多工模式PRF設計的基礎上，按照本實施例的方法將D掃描 前鄰近此D掃描的一根B或C線的PRF設定成小於兩次D掃描之間的其他同類的PRF。對 於B+D混合掃描模式，如圖5所示，T4和T5通過下面的公式(5)計算T4 = l/prf_B 公式(5)T5 = D_time-Tl-T4*{fix ((D_time_Tl)/T4)-1}其中兩次D掃描之間的其他B掃描的時間Τ4是按照B的掃描深度來確定，而留下 的時間作為D掃描前的鄰近此D掃描的B掃描的時間Τ5。於是，D前鄰近D的一條B掃描 時間較長，即將D掃描前的鄰近D掃描的B掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的其他B 掃描的時間(第一設定步驟100)。這樣，此D掃描與此鄰近的B掃描之間的時間間隔(即 Τ5)較大，可以減弱此鄰近D掃描的B掃描的聲場對此D掃描的幹擾。同樣，對於B+C+D混合掃描模式，如圖6所示，Τ4和Τ5按照公式(5)計算，而兩次 D掃描之間的其他C掃描的時間Τ6和D掃描前的鄰近D掃描的C掃描的時間Τ7通過下面 的公式(6)計算Τ6 = l/prf_C 公式(6)T7 = D_time-Tl-T6*{fix ((D_time_Tl)/T6)-1}
按照公式(6)所表示的T6和T7來進行設置，可實現將D掃描前的鄰近此D掃描 的C掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的其他C掃描的時間(第二設定步驟102)。從 公式(6)可以看出，並沒有改變掃描幀率，但改善了對PW信號的聲場幹擾。按照本發明又一個實施例的減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計方法，包 括插入步驟，用於在D掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的 B掃描和/或C掃描的時間。在圖7所示的在D掃描前插一根空掃描來消除聲場幹擾的基礎上，本實施例將空 掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的B掃描和/或C掃描的時間，如圖8所示，其中 unused表示空掃描。在B/D交替期間和/或C/D交替期間，插入的空掃描可以不同。插入的空掃描根 數分別用LB和LC表示，比如LB = 1，LC = 2或者LB = 1，LC = 3等，則插入的空掃描如圖 9所示。從圖9可以看出，兩根C的空掃描的PRF是不同的，一個為T6，一個為T7。也可以 將兩根C的空掃描合併成一條空掃描，如圖10所示。其中B和C各自插入空掃描的時間 Time_unused_B和Time_unused_C可以分別用下面的公式(7)表示Time_unused_B = max {(LB-I) *T4+T5，0}；公式(7)Time_unused_C = max{(LC-I)*T6+T7，0}；其中max表示取最大值，並且這裡需要指出的是，空掃描的位置和類型，B和C可 以相同，也可以不同，位置和類型都可以任意指定。按照本發明一個實施例的減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計裝置，包括 第一設定模塊110。在另一個實施例中，還可選地包括第二設定模塊112，如圖11所示。其 中第一設定模塊110用於將D掃描前的B掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的其他B 掃描的時間，而第二設定模塊112用於將將D掃描前的C掃描的時間設定為大於兩次D掃 描之間的其他C掃描的時間。按照本發明又一個實施例的減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計裝置，包 括插入模塊，用於在D掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的 B掃描和/或C掃描的時間。前述實施例的方法和裝置中，均涉及設定兩次D掃描之間的B掃描或C掃描的時 間。本領域內技術人員容易理解，根據本發明的思想，前述的方法和裝置可以很容易的推廣 到其它類型的掃描的時間設定上。既其中的D掃描、B掃描、C掃描均不限於D掃描、B掃 描、C掃描，而分別可以是其它類型的掃描，只需要當兩個某種類型的掃描(本文中稱為第
一類掃描)之間插入有其它類型的掃描(本文中稱為第二類掃描、第三類掃描......等)
時，將第一類掃描前的鄰近此第一類掃描的第二類(或第三類、第四類......等)掃描的
時間設定為大於兩次第一類掃描之間的其它第二類(或第三類、第四類......等)掃描的
時間即可。例如，可以根據第二類(或第三類、第四類......等)掃描的具體類型，按照此
第二類(或第三類、第四類......等)掃描的掃描深度確定兩次第一類掃描之間的其他
第二類(或第三類、第四類......等)掃描的時間，並將兩次第一類掃描之間的剩餘時間
設定為第一類掃描前的鄰近此第一類掃描的第二類(或第三類、第四類......等)掃描
的時間。這樣，第一類掃描於此第一類掃描前的鄰近此第一類掃描的第二類(或第三類、
7第四類......等)之間的時間間隔較大，可以有效減弱此鄰近的第二類(或第三類、第四
類......等)掃描對此第一類掃描的聲場幹擾。例如，前述各實施例中，D掃描即為第一類掃描，B掃描即為第二類掃描，C掃描即 為第三類掃描。按照上述實施例的減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計裝置，可以通過軟 件、硬體、固件或者其組合，實現在超聲成像診斷系統中，這對於本領域普通技術人員來說 是容易實現的，在此不做詳述。以上通過具體的實施例對本發明進行了說明，但本發明並不限於這些具體的實施 例。本領域技術人員應該明白，還可以對本發明做各種修改、等同替換、變化等等，例如將上 述實施例中的一個步驟或模塊分為兩個或更多個步驟或模塊來實現，或者相反，將上述實 施例中的兩個或更多個步驟或模塊的功能放在一個步驟或模塊中來實現。但是，這些變換 只要未背離本發明的精神，都應在本發明的保護範圍之內。另外，本申請說明書和權利要求 書所使用的一些術語，例如「第一」、「第二」等等，並不是限制，僅僅是為了便於描述。此外， 以上多處所述的「一個實施例」表示不同的實施例，當然也可以將其全部或部分結合在一個 實施例中。
權利要求
1.一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的脈衝重複頻率設計方法，其特徵在於， 包括第一設定步驟，用於將第一類掃描前鄰近所述第一類掃描的第二類掃描的時間設定為 大於兩次第一類掃描之間的其他第二類掃描的時間。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於按照所述第二類掃描的掃描深度確定兩次 第一類掃描之間的其他第二類掃描的時間，並將剩餘時間設定為鄰近所述第一類掃描前的 鄰近所述第一類掃描的第二類掃描的時間。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述兩次第一類掃描之間的其他第二類掃 描的時間為l/prf_B，其中prf_B為所述第二類掃描的脈衝重複頻率。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第 二類掃描的時間設定為D_time-Tl-T4*{fix((D_time-Tl)/T4)-l}，其中D_time為兩次第 一類掃描的間隔時間，Tl為第一類掃描時間，T4為兩次第一類掃描之間的其他第二類掃描 的時間，fix表示對其中的數值向靠近0的方向取整。
5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特徵在於，還包括第二設定步驟，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第三類掃描的時間設定 為大於兩次第一類掃描之間的其他第三類掃描的時間。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於按照第三類的掃描深度確定兩次第一類掃 描之間的其他第三類掃描的時間，並將剩餘時間設定為第一類掃描前的鄰近所述第一類掃 描的第三類掃描的時間。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於所述兩次第一類掃描之間的其他第三類掃 描的時間為l/prf_C，其中prf_C為第三類掃描的脈衝重複頻率。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第 三類掃描的時間設定為 T7 = D_time-Tl-T6*{fix((D_time-Tl)/T6)-l}，其中 D_time 為兩 次第一類掃描的間隔時間，Tl為第一類掃描時間，T6為兩次第一類掃描之間的其他第三類 掃描的時間，fix表示對其中的數值向靠近0的方向取整。
9.一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的脈衝重複頻率設計方法，其特徵在於， 包括插入步驟，用於在第一類掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設定為大於兩次第一 類掃描之間的第二類掃描和/或第三類掃描的時間。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於在第二類掃描和第一類掃描之間插入的空 掃描的時間為max {(LB-I) *T4+T5，0}，其中LB表示插入的空掃描的根數，Τ4為兩次第一類 掃描之間的其他第二類掃描的時間，Τ5為設定的第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第 二類掃描的時間，max表示取最大值。
11.如權利要求9所述的方法，其特徵在於在第三類掃描和第一類掃描之間插入的空 掃描的時間為max {(LC-I) *T6+T7，0}，其中LC表示插入的空掃描的根數，Τ6為兩次第一類 掃描之間的其他第三類掃描的時間，Τ7為設定的第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第 三類掃描的時間，max表示取最大值。
12.一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的脈衝重複頻率設計裝置，其特徵在於， 包括第一設定模塊，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第二類掃描的時間設定 為大於兩次第一類掃描之間的其他第二類掃描的時間。
13.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，還包括第二設定模塊，用於將第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第三類掃描的時間設定 為大於兩次第一類掃描之間的其他第三類掃描的時間。
14.如權利要求13或所述的裝置，其特徵在於按照第二類和/或第三類掃描的掃描 深度確定兩次第一類掃描之間的其他第二類和/或第三類掃描的時間，並將剩餘時間設定 為第一類掃描前的鄰近所述第一類掃描的第二類和/或第三類掃描的時間。
15.一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的脈衝重複頻率設計裝置，其特徵在於， 包括插入模塊，用於在第一類掃描前插入空掃描，且該空掃描的時間設定為大於兩次第一 類掃描之間的第二類掃描和/或第三類掃描的時間。
16.一種超聲診斷成像系統，其特徵在於，包括權利要求12至15任一項所述的裝置。
全文摘要
本發明公開了一種用於減弱多工模式下脈衝波聲場幹擾的PRF設計方法與裝置，通過將D掃描前的B和/或C掃描的時間設定為大於兩次D掃描之間的B掃描和/或C掃描的時間，或者通過在D掃描前插入時間大於兩次D掃描之間的B掃描和/或C掃描時間的空掃描，從而有效減弱B和/或C發射聲場對PW圖像的幹擾。
文檔編號A61B8/06GK102119866SQ20101004273
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者侯龍龍, 李紅玉, 楊波 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司