[发明专利]用于电磁噪声消除的超声方法和探头

说明书

技术领域

本公开一般涉及超声成像，并且具体地说，涉及用于从超声数据去除电磁噪声的方法和超声探头。

背景技术

常规超声成像系统包括用于传送超声束和接收来自正在研究的对象的反射超声波束的超声传感器元件阵列。通过选择相位延迟和应用电压的振幅，能够控制各个换能器(transducer)元件以产生超声波，超声波组合在一起以形成沿优选向量方向行进并沿波束聚集在选定点的净超声波。多次激发(fring)可用于采集表示相同解剖信息的数据。可改变每次激发的波束形成参数以便例如通过沿相同线路传送连续波束，其中每个波束的焦点相对于前一波束的焦点位移，从而提供焦距的变化或者否则更改每次激发的接收数据的内容。通过更改提供到换能器元件的输入电压的相位旋转和振幅，可移动超声波束以扫描对象。

在采用阵列接收反射的超声能量时，应用相同的原理。接收波束形成器一般在接收超声能量时将阵列中的换能器元件聚集在焦点上。正如与传送模式情况一样的，通过将单独的相位延迟和增益给予来自每个接收换能器元件的信号，实现超声能量的此聚集接收。

在采集超声数据时，如在B模式成像中，常规超声成像系统一般传送聚集在沿线路定位的单个焦点的超声波束。随后，换能器元件检测反射的超声信号。在传送超声波束时，换能器元件用于检测在不同时间点反射的超声波束的样本。采集每个样本可使用一些或所有换能器元件。另外，每个样本对应于沿线路的不同时间或深度。常规超声系统的换能器元件一般将超声能量转换成电信号。电信号又发送到接收波束形成器，在其中应用适当的相位延迟和增益到每个电信号以便使换能器阵列“聚集”在接收的超声信号的正确深度上。波束形成器一般调整阵列的焦距，以便将换能器元件聚集在正在采集的样本的适当深度上。在波束形成后，在特定点或样本采集的电信号组合成指示在沿线路的特定点的对象的声反射率的信号。为了生成图像，处理器一般将来自波束形成器的信号的振幅映射到灰度标以便在监视器或其它显示装置上显示。

常规超声成像系统有关的一个问题是它们对电磁噪声特别敏感。任何外部或内部电磁噪声可改变来自换能器元件和/或波束形成器的电信号。电磁噪声如果保持未校正，则可在超声图像中造成伪影。例如，跨信道相干的外部电磁噪声经常导致图像中心区域显示增大的像素密度。增大的像素密度的区域有时称为“闪光伪影”，因为明亮的区域类似于闪光的波束。随机噪声或在短时间期内变化相当大的噪声的效应更难以表征，但仍可能导致图像带有未指示接收的超声信号的像素值。

常规超声成像系统已采取措施来隔离超声成像系统和电磁噪声。例如，它们已采用各种类型的屏蔽，包括法拉第笼，以尝试最小化超声成像系统中的电磁噪声。然而，此类隔离技术一般远不完美，并且在有噪的环境中，相当大的电磁噪声仍可渗透到系统中。在诸如RF或电烧灼器(Bovie)、刀等强电磁源正在靠近超声成像系统操作时，电磁噪声可尤其成问题。

出于这些和其它原因，存在对用于超声成像的改进方法和超声探头的需要。

发明内容

本文中解决了上述缺点、缺陷和问题，这将通过阅读和理解下面的说明书而理解。

在一实施例中，一种超声成像的方法包括通过多个换能器元件采集超声数据。超声数据包括多个信号。所述方法包括分析超声数据以确定估计的电磁噪声信号。所述方法还包括基于估计的电磁噪声信号来修改所述多个信号以生成多个噪声消除的信号，其中，所述多个噪声消除的信号相比所述多个信号包含更少的电磁噪声。

在另一实施例中，一种超声成像的方法包括通过多个换能器元件采集超声数据。超声数据包括多个信号。所述方法包括在采集超声数据的过程期间通过传感器来检测电磁噪声信号。所述方法包括基于电磁噪声信号来修改所述多个信号以生成多个噪声消除的信号，其中，所述多个噪声消除的信号相比所述多个信号包含更少的噪声。

在另一实施例中，超声探头包括外壳和附连到外壳的换能器元件。换能器元件适用于接收超声能量和基于超声能量来生成信号。探头还包括附连到外壳的传感器。所述传感器适用于检测电磁噪声和传送基于检测到的电磁噪声的电磁噪声信号。

从附图及其详细描述，本发明的各种其它特征、目的和优点将对于本领域技术人员变得明显。

附图说明

图1是根据一实施例的超声成像系统的示意图；

图2是根据一实施例的超声探头的示意表示；

图3是根据一实施例的超声探头的截面图的示意表示；

图4是示出根据一实施例的方法的流程图；

图5是示出根据一实施例的方法的流程图；

图6是根据一实施例的传感器的示意表示；以及