[发明专利]提高超声诊断仪4D机械探头成像稳定度的方法

说明书

本发明提供一种提高超声诊断仪4D机械扫描探头成像稳定度的方法，包括：获取探头从第一位置转动至第二位置过程中，对应于不完整断层图像扫描时长；获取换能器从第一位置转动至第二位置过程中，用于驱动换能器运动的驱动装置的传动间隙延时；在换能器自第一位置向第二位置转动的过程中，在换能器驱动装置发出使换能器开始动作的使能信号之后，再经过第一延时之时，成像系统开始记录扫描断层图像数据，直到换能器运动至第二位置，其中，第一延时为补偿传动间隙引入的延时。本发明解决了4D机械扫描探头因为扫描时序、传动间隙引起的三维图像随换能器摆动而扭动问题。

技术领域

本发明涉及超声波检测技术领域，特别涉及一种提高医疗超声诊断仪4D机械扫描探头三维成像稳定度的方法。

背景技术

请参考图1，医疗超声诊断仪4D机械扫描探头成像过程如下：电机101驱动换能器阵列102(通常简称换能器)旋转或平动，在换能器运动过程中，超声系统通过4D探头中的换能器采集空间线数据(或扫描线)，将线数据组成二维断层图像，即2D图像，然后将与空间位置对应的一组2D断层图像进行三维重建，将得到的三维图像在显示器上显示，实时的顺序或并行执行的以上过程，获得实时三维超声图像。为了提高三维数据采集的实时性，换能器正向、反向运动都分别采集一组完整的2D图像。图1给出电机101通过传动结构104驱动换能器绕固定轴103垂直纸面旋转的情形，此时换能器102垂直纸面旋转。

申请人发现：为了得到稳定的、不失真的三维图像，要求采集到的三维数据的空间位置信息需要与探测对象空间位置相一致。但是，4D探头的机械传动装置通常存在正反转间隙现象，换能器旋转惯性使得驱动信号与换能器运动存在时间差，这两因素都会引起采集到的三维数据空间位置信息与探测对象的空间位置不能完全一一对应，引起实时的三维图像失真或晃动，给用户不好的体验。通常可以采用在换能器102上安装位置传感器的方法解决。但是由此而来的问题是增大了结构设计、生产工艺的困难，例如位置传感器密封、探头装配等困难。

上述换能器驱动信号与换能器运动的时间差，正反转间隙对三维图像的影响是相同的。为了便于描述，以下将该时间差问题归并到正反转传动间隙问题。

就算排除了上述换能器正反转传动间隙问题，在探头相对探测对象静止时，正向、反向运动分别采集到的两组2D断层图像也并不完全重合。会导致显示器上显示的三维图像随着换能器左右摆动而左右扭动的现象，也会给用户不好的体验。

发明内容

本发明提供了一种提高超声诊断仪4D机械扫描探头成像稳定度的方法，以解决机械传动装置正反转间隙引起的三维重建图像随着换能器摆动而晃动问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种提高超声诊断仪4D机械扫描探头成像稳定度的方法，包括：获取换能器从第一位置转动至第二位置过程中，对应于不完整断层图像扫描时长；获取换能器从所述第一位置转动至第二位置过程中，用于驱动所述换能器运动的驱动装置的传动间隙延时；在换能器自所述第一位置向所述第二位置转动的过程中，在向所述换能器驱动装置发出使其开始动作的使能信号之后，再经过第一延时之时，开始记录扫描断层图像数据，直到换能器运动至所述第二位置，其中，所述第一延时为补偿所述传动间隙延时；在换能器自所述第二位置向所述第一位置转动的过程中，在换能器所述驱动装置发出使其开始动作的使能信号之后，再经过第二延时之时，开始记录扫描断层图像数据，直到探头运动至所述第一位置，其中，所述第二延时为所述传动间隙延时及所述不完整断层图像扫描时长之和。

优选地，所述传动间隙延时通过下述方式获得：获取换能器从第一位置转动至第二位置过程中依次扫描出的多张完整的第一断层图像及一张不完整的第二断层图像；获取探头从第二位置转动至第一位置过程中依次扫描出的多张完整的第三断层图像及一张不完整的第四断层图像；根据所述多张第一断层图像及所述多张第三断层图像中的相近度确定所述传动间隙延时。