[发明专利]高频超声血流灰阶成像方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体讲，涉及高频超声血流灰阶成像方法及装置。

技术背景

灰阶血流成像技术是近些年发展起来的一种血流成像技术。其原理是采用脉冲压缩技术（即编码技术）来实现信号增强，提取组织及血流的回声信息，用减去法提取血流中散射信号并成像。对于静止的组织，由于两幅图像的信息相同，因而相互抵消，对于由血流散射形成的回声，由于血流的运动而使两幅图像的回声信息有所不同，因而不能抵消。相减的结果保留了血流信息，从而检测出了血流。这种方法虽然不能定量地获得血流的速度和方向信息，却可获得与结构成像相同的分辨力，并且不受探测角度的限制，因此有着良好的应用前景。但是，由于血液的反向散射信号极弱，在普通超声结构成像中，血液近似于无回声区，其回声很难检出，因此采用编码发射技术来提高信噪比成为该技术应用的前提。但是，由于器件等因素的制约，超声频率越高，编码发射越难实现，因此限制了该技术在高频超声领域的应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，在采用单脉冲超声发射的前提下，实现浅表组织的血流灰阶成像。为此，本发明采取的技术方案是，高频超声血流灰阶成像方法，包括以下步骤：

在扫描区域内设定有m个扫描位置，超声换能器自扫描的初始位置1依次移动到最后一扫描位置m，超声换能器在每一扫描位置的停留时间T内连续等间隔地发射N个超声单脉冲，并由回声接收通道接收超声回声信息Ai₁～Ai_N，脉冲个数N、回声接收时间t、每一扫描位置的停留时间T符合如下关系：

N×t＜T             (1)

N取到2～8；

由缓冲选择器控制多路开关将所接收的N组超声回声信息依次暂存到缓存器1～缓存器N；将N个缓存器中的N组超声回声信息同时读出，由减法器和加法器将N次探测获取的回声信息采用公式2进行运算；

A_i=|A_i2-A_i1|+|A_i3-A_i2|+…+|A_iN-A_iN-1|             (2)

其中，i为当前扫描位置，i的取值依次为1，2，3……m，将地址指针指向线存储器的当前扫描位置i的地址，将运算后的当前条扫描线Ai的超声回声信息存至该地址位置，从而，完成了当前条扫描线的处理和存储；以此类推，完成m个扫描位置的扫描线A1～Am，获得整个扫描区域的血流信息，形成二维超声血流图像。

高频超声血流灰阶成像装置，由超声换能器、回声接收通道、缓冲选择器、多路开关，N个缓存器、减法器、加法器、线存储器和地址指针计数器组成：超声换能器发射的N次超声单脉冲由回声接收通道接收，回声信息接收通道输出已变换为数字信号的回声信息，其输出接至缓存器1～N的数据输入端，缓存选择器控制多路开关，在N个发射周期依次选择将回声信息送到缓存器1～N，缓存器1～N为N个先进先出存储器FIFO，每个缓存器仅在被选通的发射周期内接收数据，在缓存器N开始接收数据后，将缓存器1～N的数据同时输出至减法器1～N-1，将减法器的结果输出至加法器相加，加法器的输出接至线存储器，线存储器的地址由线地址指针计数器产生，每变换一个扫描位置线地址指针计数器加1。

超声换能器自扫描的初始位置1依次移动到最后一扫描位置m；超声换能器在每一扫描位置的停留时间T内连续等间隔地发射N个超声脉冲，并由回声接收通道接收超声回声信息Ai₁～Ai_N，N=2～8。

本发明具备下列技术效果：

无须采用编码发射技术提高血流回声信号强度，，仅采用高频单脉冲超声即可实现高频超声浅表组织血流成像；采用多次发射，两两相减并累加，可以加大图像亮度与血流速度的相关程度。

附图说明

图1是本发明中实现线血流灰阶成像的电路原理框图；

图2是二维超声扫描程示意图；

图3高频浅表组织血流灰阶成像多次发射、采样示意；

图4是本发明实施例中实现血流灰阶成像的电路原理框图；

图5是本发明实施例中取m=600，T=200μs，N=4时的图像；

图6正常的高频超声二维结构成像。

具体实施方式