[发明专利]根据短的欠采样信号群生成彩色多普勒图像的系统和方法

说明书

一种超声成像系统可以获取短和/或欠采样射频信号群以用于生成彩色多普勒图像。超声成像系统可以处理短和/或欠采样信号群以模拟从长的射频信号群获取的彩色多普勒图像。在一些示例中，超声成像系统可以包括神经网络来处理信号群。在一些示例中，神经网络可以包括两个串联的神经网络。在一些示例中，在神经网络的训练期间，可以对神经网络的输出使用基于功率多普勒的流量掩模。在一些示例中，在神经网络的训练期间，可以对神经网络的输出使用对抗损失。

技术领域

本公开内容涉及用于生成彩色多普勒图像的成像系统和方法。特别是用于根据短的欠采样射频(RF)信号群(ensemble)生成彩色多普勒图像的成像系统和方法。

背景技术

传统上，彩色多普勒(CD)用于诊断颅外动脉的动脉粥样硬化疾病并检查心脏的血液动力学属性。然而，由于高且湍流的血液速度，对心脏和狭窄动脉中的血流的检查常常是个挑战。

通过估计来自同一样本体积的超声脉冲信号群(射频(RF)信号群)内的平均相移来生成CD图像。最广泛使用的相移估计技术是对慢时间RF信号群脉冲操作的lag-1自相关。从lag-0自相关中提取功率多普勒(PD)。CD提供与血流速度(例如，速度和方向)有关的信息。PD提供比CD更灵敏的血流检测，但不提供方向信息。通过沿着慢时间方向应用高通滤波器(例如，壁滤波器)，能够将移动的血液回波与组织背景分离。

CD信号质量的一个决定因素是用于生成单幅CD图像的信号群(RF信号群大小)中的脉冲/慢速观测的数量。与较小的RF信号群大小相比，较大的RF信号群大小对CD血流速度估计提供了更高的准确度和灵敏度。另一CD质量因素是信号群脉冲的脉冲重复频率(PRF)。PRF确定多普勒信号的时间采样率和能够恢复的最高血流速度。

发明内容

如本文所公开的，可以利用人工智能(例如，深度学习)来将彩色多普勒图像中的短/抽取信号群与较长的信号群和/或具有较高PRF的信号群进行相关。以这种方式，可以根据短/抽取信号群来生成高质量彩色多普勒图像，该高质量彩色多普勒图像模仿了根据较长的信号群和/或具有较高PRF的信号群生成的外观彩色多普勒图像。

根据本公开内容的示例的超声成像系统可以包括处理器，所述处理器被配置为：接收与第一射频(RF)信号群相对应的超声信号，所述第一RF信号群包括第一长度、第一脉冲重复频率(PRF)和第一灵敏度；至少部分地基于与至少一个参考RF信号群相对应的参考超声信号来根据所述第一RF信号群估计第二RF信号群，所述至少一个参考RF信号群包括与所述第一RF信号群不同的第二脉冲重复率、第二长度或第二灵敏度中的至少一项；并且使用所述第二RF信号群来生成彩色多普勒图像。

根据本公开内容的示例的方法可以包括：接收与第一射频(RF)信号群相对应的超声信号，所述第一RF信号群包括第一长度、第一脉冲重复频率(PRF)和第一灵敏度；至少部分地基于与至少一个参考RF信号群相对应的参考超声信号来根据所述第一RF信号群估计第二RF信号群，所述至少一个参考RF信号群包括与所述第一RF信号群不同的第二脉冲重复率、第二长度或第二灵敏度中的至少一项；并且使用所述第二RF信号群来生成彩色多普勒图像。

根据本公开内容的示例，一种非瞬态计算机可读介质可以包含指令，所述指令在被运行时使成像系统：接收与第一射频(RF)信号群相对应的超声信号，所述第一RF信号群包括第一长度、第一脉冲重复频率(PRF)和第一灵敏度；至少部分地基于与至少一个参考RF信号群相对应的参考超声信号来根据所述第一RF信号群估计第二RF信号群，所述至少一个参考RF信号群包括与所述第一RF信号群不同的第二脉冲重复率、第二长度或第二灵敏度中的至少一项；并且使用所述第二RF信号群来生成彩色多普勒图像。

附图说明

图1示出了长信号群、短信号群和抽取信号群的示例CD图像。

图2是根据本公开内容的原理的超声系统的框图。

图3是图示根据本公开内容的原理的示例处理器的框图。